(57)【要約】  本発明は、対向する２つの基板間に挟まれたコレステリック液晶媒体、主たる基板平面またはコレステリック液晶媒体層に対して実質的に直角な電場を印加させることが可能な電極配置を含む（好ましくは、それらからなる）光変調素子であって、基板の一方に、コレステリック液晶媒体に隣接した処理済の配向層が設けられており、および他方の基板に、コレステリック液晶媒体に隣接した未処理の配向層が設けられているか、または配向層が設けられていないかのいずれかであることを特徴とする、前記光変調素子に関する。本発明はさらに、該光変調素子の製造の方法に、および電気光学的ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、非線形光学的（ＮＬＯ）デバイス、および光情報記憶デバイスなどの、様々なタイプの光学的および電気光学的デバイスにおける該光変調素子の使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２つの基板間に挟まれたコレステリック液晶媒体、主たる基板平面面またはコレステリック液晶媒体層に対して実質的に直角な電場を印加させることが可能な電極配置を含む光変調素子であって、基板の一方に、コレステリック液晶媒体に隣接した処理済の配向層が設けられており、および他方の基板に、コレステリック液晶媒体に隣接した未処理の配向層が設けられているか、または配向層が設けられていないかのいずれかであることを特徴とする、前記光変調素子。
【請求項２】
基板の一方に、コレステリック液晶媒体に隣接した処理済の配向層が設けられており、および他方の基板に、コレステリック液晶媒体に隣接した未処理の配向層が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の光変調素子。
【請求項３】
基板の一方に、コレステリック液晶媒体に隣接した処理済の配向層が設けられており、および他方の基板には、コレステリック液晶媒体に隣接した配向層が設けられていないことを特徴とする、請求項１に記載の光変調素子。
【請求項４】
基板の一方に、コレステリック液晶媒体に隣接した処理済の配向層が設けられており、および他方の基板に、コレステリック液晶媒体に隣接した誘電体層が設けられていることを特徴とする、請求項１または３に記載の光変調素子。
【請求項５】
電極構造体が、基板全体および／またはピクセル領域上に電極層として提供されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光変調素子。
【請求項６】
配向層が、隣接する液晶分子に対して平面配向を誘発する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光変調素子。
【請求項７】
処理済の配向層が、ラビングによって処理されたものである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光変調素子。
【請求項８】
２つ以上の偏光子を含むが、その少なくとも１つが、液晶媒体の片側の層上に配置され、およびその少なくとも１つが、液晶媒体の反対側の層上に配置される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光変調素子。
【請求項９】
コレステリック液晶媒体が、少なくとも１種のビメソゲン化合物および少なくとも１種のキラル化合物を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光変調素子。
【請求項１０】
コレステリック液晶媒体が、少なくとも１種のビメソゲン化合物、少なくとも１種のキラル化合物および１種以上のネマトゲン化合物を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の光変調素子。
【請求項１１】
コレステリック液晶媒体が、式Ａ−Ｉ〜Ａ−ＩＩＩ、
【化１】
2019523435.tif 000049
式中
Ｒ１１およびＲ１２、Ｒ２１およびＲ２２、およびＲ３１およびＲ３２は、各々独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＣＳ、または非置換であってもハロゲンまたはＣＮによって単置換または多置換されていてもよい１〜２５個のＣ原子をもつ直鎖または分枝のアルキル基であって、１個以上の非隣接ＣＨ２基が、各出現において相互に独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−によって、酸素原子が相互に直接連結されないように置き換えられていることもまた起こり得、
ＭＧ１１およびＭＧ１２、ＭＧ２１およびＭＧ２２、およびＭＧ３１およびＭＧ３２は、各々独立して、メソゲン基であり、
Ｓｐ１、Ｓｐ２およびＳｐ３は、各々独立して、５〜４０個のＣ原子を含むスペーサー基であり、ここで１個以上の非隣接ＣＨ２基は、Ｏ−ＭＧ１１および／またはＯ−ＭＧ１２へ連結されるＳｐ１の、ＭＧ２１および／またはＭＧ２２へ連結されるＳｐ２の、およびＸ３１およびＸ３２へ連結されるＳｐ３のＣＨ２基を除き、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ（ハロゲン）−、−ＣＨ（ＣＮ）−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−によってもまた置き換えられていてもよいが、前記置き換えが、どの２個のＯ原子も相互に隣接しないように、どの２個の−ＣＨ＝ＣＨ−基も互いに隣接しないように、および−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＯ−Ｏ−および−ＣＨ＝ＣＨ−から選択されるどの２個の基も互いに隣接しないように行われ、
Ｘ３１およびＸ３２は、相互に独立して、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または−Ｓ−から選択される連結基であり、および、その代わりに、それらの一方はまた、−Ｏ−または単結合のいずれかでもあってもよく、および、重ねてその代わりに、それらの一方は−Ｏ−でありかつ他方は単結合であってもよい、
で表される化合物の群から選択される少なくとも１種のビメソゲン化合物を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光変調素子。
【請求項１２】
コレステリック液晶媒体が、式Ｃ−Ｉ〜Ｃ−ＩＩＩ、
【化２】
2019523435.tif 000050
で表される化合物ならびに夫々の（Ｓ，Ｓ）鏡像異性体の群から選択される１種以上のキラルの化合物を含み、および
式中
ＥおよびＦは、各々独立して、１，４−フェニレンまたはトランス−１，４−シクロへキシレンであり、
ｖは、０または１であり、
Ｚ０は、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−または単結合であり、および
Ｒは、１〜１２個のＣ原子をもつアルキル、アルコキシまたはアルカノイルである、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光変調素子。
【請求項１３】
コレステリック液晶媒体が、式Ｄ
Ｐ−Ｓｐ−ＭＧ−Ｒ０          Ｄ
式中
Ｐは、重合性基であり、
Ｓｐは、スペーサー基または単結合であり、
ＭＧは、棒形のメソゲン基であり、これは好ましくは、式Ｍ、
Ｍは、−（ＡＤ２１−ＺＤ２１）ｋ−ＡＤ２２−（ＺＤ２２−ＡＤ２３）ｌ−である、
から選択され、
ＡＤ２１〜ＡＤ２３は、各出現において相互に独立して、任意に１個以上の同一のまたは異なる基Ｌによって置換されていてもよいアリール基、ヘテロアリール基、ヘテロ環式基または脂環式基、好ましくは、任意に１個以上の同一のまたは異なる基Ｌによって置換されていてもよい１，４−シクロへキシレンまたは１，４−フェニレン、１，４ピリジン、１，４−ピリミジン、２，５−チオフェン、２，６−ジチエノ［３，２−ｂ：２’，３’−ｄ］チオフェン、２，７−フッ素、２，６−ナフタレン、２，７−フェナントレンであり、
ＺＤ２１およびＺＤ２２は、各出現において互いから独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０１−、−ＮＲ０１−ＣＯ−、−ＮＲ０１−ＣＯ−ＮＲ０２、−ＮＲ０１−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ０１−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０１−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、または単結合であり、
Ｌは、各出現において互いに独立して、ＦまたはＣｌであり、
Ｒ０は、Ｈ、１〜２０個以上のＣ原子をもつアルキル、アルコキシ、チオアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであるか、またはＹ０またはＰ−Ｓｐ−であり、
Ｙ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＣＨ３、ＯＣＮ、ＳＣＮ、１〜４個のＣ原子をもつ任意にフッ素化されたアルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、または１〜４個のＣ原子をもつモノ−、オリゴ−またはポリフッ素化されたアルキルまたはアルコキシであり、
Ｙ０１およびＹ０２は、各々、相互に独立して、Ｈ、Ｆ、ＣｌまたはＣＮを表し、
Ｒ０１およびＲ０２は、各々および独立して、Ｒ０において上に定義されるとおりの意味を有し、
ｋおよびｌは、各々および独立して、０、１、２、３または４である、
で表される化合物の群から選択される１種以上の重合性液晶化合物を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光変調素子。
【請求項１４】
少なくとも以下のステップ：
−  基板の切断および清浄、
−  電極構造体を基板上に提供すること、
−  少なくとも一方の基板の電極構造体上の、少なくとも１つの配向層のコーティング、
−  １つの配向層の処理、
−  セルを、ＵＶ硬化性接着剤を使用して組み立てること、
−  セルをコレステリック液晶媒体で満たすこと、
−  任意に、電場をＬＣ媒体へ印加しながらアイソトロピック相からコレステリック相へゆっくり冷却することによって、ＵＬＨ組織を得ること、および
−  任意に、ＬＣ媒体の重合性化合物を硬化させること
を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光変調素子の製造のための方法。
【請求項１５】
光学的または電気光学的デバイスにおける、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光変調素子の使用。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光変調素子を含む、光学的または電気光学的デバイス。
【請求項１７】
電気光学的ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、非線形光学的（ＮＬＯ）デバイス、または光情報記憶デバイスであることを特徴とする、請求項１６に記載の光学的または電気光学的デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対向する２つの基板間に挟まれたコレステリック液晶媒体、主たる基板平面またはコレステリック液晶媒体層に対して実質的に直角な電場を提供することが可能な電極配置を含む（好ましくは、それらからなる）光変調素子であって、基板の一方に、コレステリック液晶媒体に隣接した処理済の配向層が設けられており、および他方の基板には、コレステリック液晶媒体に隣接した未処理の配向層が設けられているか、または配向層が設けられていないかのいずれかであることを特徴とする、前記光変調素子に関する。
【０００２】
本発明はさらに、該光変調素子の製造の方法に、および電気光学的ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、非線形光学的（ＮＬＯ）デバイスおよび光情報記憶(optical information storage)デバイスなどの様々なタイプの光学的および電気光学的デバイスにおける該光変調素子の使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、情報を表示するために広く使用されている。ＬＣＤは、直視ディスプレイのために、ならびに投射型ディスプレイのために使用されている。大抵のディスプレイに採用されている電気光学的モードはまだ、ねじれネマチック（ＴＮ）モードとその様々な改変型である。このモードの他、超ねじれネマチック（ＳＴＮ）モード、および近年では光学補償曲げ（ＯＣＢ）モードおよび電気制御複屈折（ＥＣＢ）モードとそれらの様々な改変型、例として、垂直配向ネマチック（ＶＡＮ）モード、パターン化ＩＴＯ垂直配向ネマチック（ＰＶＡ）モード、ポリマー安定化垂直配向ネマチック（ＰＳＶＡ）モードおよびマルチドメイン垂直配向ネマチック（ＭＶＡ）モード、ならびにその他が、使用されつつある。
【０００４】
すべてのこれらのモードは、基板の夫々、液晶層に実質的に直角な電界を使用する。これらのモードの他、基板の夫々、液晶層に実質的に平行な電界を採用する電気光学的モード、例として、インプレーンスイッチング（略すとＩＰＳ）モード（例としてDE 40 00 451およびEP 0 588 568に開示されるとおり）およびフリンジ場スイッチング(Fringe Field Switching)（ＦＦＳ）モードなどもまた存在する。特に後者に述べられた電気光学的モードは、良好な視野角特性および改善された応答時間を有するが、最新のデスクトップモニターのためのＬＣＤのために、ＴＶのためのおよびマルチメディアのためのディスプレイのためにさえも、使用されつつあり、よってＴＮ−ＬＣＤと競合している。
【０００５】
これらのディスプレイに付け加えて、相対的に短いコレステリックピッチを有するコレステリック液晶を使用する、新しいディスプレイモードが、所謂「フレキソエレクトリック」効果を活用するディスプレイにおける使用のために提唱されている。前記効果は、なかでもMeyer et al., Liquid Crystals 1987, 58, 15；Chandrasekhar, “Liquid Crystals”, 2nd edition, Cambridge University Press（1992）；およびP.G. deGennes et al., “The Physics of Liquid Crystals”, 2nd edition, Oxford Science Publications（1995）によって記載されている。
【０００６】
フレキソエレクトリック効果を活用するディスプレイは一般に、典型的には５００μｓから３ｍｓまでに及ぶ迅速な応答時間によって特徴付けられ、さらに優れたグレースケール能力を特色とする。
【０００７】
これらのディスプレイにおいて、コレステリック液晶は、例として、「均一に置かれているらせん(uniformly lying helix)」配置（ＵＬＨ）で方向付けられる。前記配置はまた、このディスプレイモードにその名称を与える。この目的のために、ネマチック材料と混合されたキラル物質は、らせんねじれを誘発しつつ、この材料を、コレステリック材料と同等なキラルネマチック材料へ変形させる。
【０００８】
均一に置かれるらせん組織(The uniform lying helix texture)は、短いピッチをもつ、典型的には０．２μｍから２μｍまでの範囲にある、好ましくは１．５μｍ以下の、とりわけ１．０μｍ以下のキラルネマチック液晶を使用して実現されるが、これは、液晶セルの基板と平行なそのらせん軸と一方向に配向される。この立体配置において、キラルネマチック液晶のらせん軸は、複屈折板の光軸と同等である。
【０００９】
電界が、この立体配置へ、らせん軸に対して垂直に印加される場合、光軸は、強誘電性液晶の配向子(the director)が、表面が安定化された強誘電性液晶ディスプレイにおいて回転させられるのに類似して、セル平面において回転させられる。
【００１０】
フレキソエレクトリックモードを活用する液晶ディスプレイにおいて、ティルト角（Θ）は、セルのｘ−ｙ平面における光軸の回転を記載する。この効果を使用して白色状態および暗色状態を発生させるには、２つの基本的な方法がある。
【００１１】
これらの２つの方法間の最大の差異は、要求されるティルト角に、およびゼロ場状態(the zero field state)におけるＵＬＨのための光軸に相対する偏光子の透過軸の配列にある。
【００１２】
「Θモード」と「２Θモード」との間の主たる差異は、ゼロ場での状態における液晶の光軸が、偏光子軸の１つに対して平行であるか（２Θモードのケースにおける）、または偏光子の１つの軸に対して２２．５°の角度にあるか（Θモードのケースにおける）のいずれかであることにある。２Θモードの、Θモードにまさる利点は、液晶ディスプレイが、セルへ印加される場がないとき、黒色を現わす点である。しかしながら、Θモードの利点は、ｅ／Ｋが、２Θモードと比較してより低いことがある点である。なぜなら、スイッチング角の半分しか、このモードに対して要求されないからである。
【００１３】
光軸の回転角（Φ）の良好な近似は、以下の等式
【数１】
2019523435.tif 000002
によって与えられ、式中
Ｐ０は、コレステリック液晶のそのままの(undisturbed)ピッチであり、
【数２】
2019523435.tif 000003
は、広がり(splay)フレキソエレクトリック係数（ｅsplay）および曲げ(bend)フレキソエレクトリック係数（ｅbend）の平均
【数３】
2019523435.tif 000004
であり、
Ｅは、電界強度であり、および
Ｋは、広がり弾性定数（ｋ１１）および曲げ弾性定数（Ｋ３３）の平均［Ｋ＝１／２（ｋ１１＋ｋ３３）］であり、
および式中
【数４】
2019523435.tif 000005
は、フレキソ弾性率と呼ばれる。
【００１４】
この回転角は、フレキソエレクトリックスイッチング素子においてスイッチング角の半分である。
【００１５】
この電気光学的効果の応答時間（τ）の良好な近似は、以下の等式
τ＝［Ｐ０／（２π）］２・γ／Ｋ
によってで与えられ、式中
γは、らせんのゆがみ(the distortion)に関連する有効粘性係数である。
【００１６】
らせんをほどくには、臨界場(a critical field)（Ｅｃ）があり、これは、以下の等式
Ｅｃ＝（π２／Ｐ０）・［ｋ２２／（ε０・Δε）］１／２          （３）
から得られ得、式中
ｋ２２は、ねじれ弾性定数であり、
ε０は、真空の誘電率であり、および
Δεは、液晶の誘電異方性である。
【００１７】
しかしながら、ＵＬＨディスプレイの大量製造を阻む主たる障害は、その配向が本来不安定であること、およびこれまで、表面処置（平面的、ホメオトロピックまたは傾斜の(tilted)）の１つも、ＵＬＨ組織の追加の方向性とともにエネルギー的に安定な状態を提供しないことである。これに起因して、高品質の暗色状態を得ることは、従来のセルが使用されるとき大量の欠陥が存在するため、困難である。
【００１８】
表面またはバルクポリマーネットワーク上のポリマー構造体に大抵関与するＵＬＨ配向を改善しようとする試みは、例えば、以下の文献などに記載されている。
Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 113503 “Periodic anchoring condition for alignment of a short pitch cholesteric liquid crystal in uniform lying helix texture”；
Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 011102, “Short pitch cholesteric electro-optical device based on periodic polymer structures”；
【００１９】
J. Appl. Phys.2006, 99, 023511, “Effect of polymer concentration on stabilized large-tilt-angle flexoelectro-optic switching”；
J. Appl. Phys.1999, 86, 7, “Alignment of cholesteric liquid crystal s using periodic anchoring”；
Jap. J. Appl. Phys. 2009, 48, 101302, “Alignment of the Uniform Lying Helix Structure in Cholesteric Liquid Crystals”またはUS 2005/0162585 A1。
【００２０】
ＵＬＨ配向を改善しようとする別の試みは、Carbone et al.によって、Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2011, 544, 37‐49において示唆された。その著者らは、安定なＵＬＨ組織の形成を促進するために、二光子励起レーザー−リソグラフィープロセスによってＵＶ硬化性材料を硬化させることによって、創出された表面レリーフ構造体を利用した。
【００２１】
しかしながら、すべての上記試みは、好ましくない処理ステップを要求するものであるが、前記ステップは、ＬＣデバイスの大量製造のための一般的に知られている方法とは特に適合しない。
【発明の概要】
【００２２】
よって、本発明の１つの目的は、代わりとなるかまたは好ましくは改善された、ＵＬＨモードのフレキソエレクトリック光変調素子を提供することであって、前記光変調素子は、先行技術の欠点を有せず、好ましくは以上以下に述べられる利点を有する。
【００２３】
これらの利点は、数ある中でも、好ましい高スイッチング角、好ましい迅速な応答時間、アドレス指定(addressing)に要求される好ましい低電圧、共通する駆動電子機器との適合性、確実に暗色の好ましい「オフ状態」であり、これらは、ＵＬＨ組織の長期間安定な配向によって達成されるべきものである。
本発明の他の目的は、以下の詳細な記載から当業者に直ちに明白になる。
【００２４】
驚くべきことに、本発明者らは、上に定義される目的の１つ以上が、対向する２つの基板間に挟まれたコレステリック液晶媒体、主たる基板平面面またはコレステリック液晶媒体層に対して実質的に直角な電場を印加させることが可能な電極配置を含むとおりの光変調素子であって、基板の一方に、コレステリック液晶媒体に隣接した処理済の配向層が設けられており、および他方の基板には任意に、コレステリック液晶媒体に隣接した未処理の配向層が設けられていることを特徴とする前記光変調素子を提供することによって達成され得ることを見出した。
【００２５】
とりわけ、本発明の光変調素子におけるコレステリック液晶材料のＵＬＨ組織の安定性は著しく改善されており、最終的には、先行技術のデバイスと比較して改善された暗色「オフ」状態がもたらされる。
【００２６】
用語および定義
用語「液晶(liquid crystal)」、「メソ形態化合物(mesomorphic compound)」、または「メソゲン化合物(mesogenic compound)」（また短縮して「メソゲン」とも言及される）は、温度、圧力および濃度の好適な条件下でメソ相(mesophase)（ネマチック、スメクチック等）として、またはとりわけＬＣ相として存在し得る化合物を意味する。非両親媒性のメソゲン化合物は、例えば、１種以上の棒状の(calamitic)、バナナ形状の、または円板状のメソゲン基を含む。
【００２７】
これに関連して、用語「メソゲン基」は、液晶（ＬＣ）相挙動を誘発する能力をもつ基を意味する。メソゲン基を含む化合物は、必ずしもＬＣ相自体を呈さなければならないわけではない。それらが、他の化合物との混合物においてしかＬＣ相挙動を示さないこともまた、起こり得ることである。単純化のため、用語「液晶」は、下文において、メソゲン材料およびＬＣ材料の両者に対して使用される。
【００２８】
本出願の全体にわたり、別段はっきりと明記されない限り、用語「アリール基およびヘテロアリール基」は、単環式または多環式であり得る基を網羅する、すなわちそれらは、１個の環（例えば、フェニルなど）または２個以上の環を有し得るが、これらはまた、縮合されていてもよく（例えば、ナフチルなど）、または共有結合して連結されていてもよく（例えば、ビフェニルなど）、または縮合環と連結環との組み合わせを含有していてもよい。
【００２９】
ヘテロアリール基は、好ましくはＯ、Ｎ、ＳおよびＳｅから選択される、１個以上のヘテロ原子を含有する。とりわけ好ましいのは、６〜２５個のＣ原子を有する単環式、二環式または三環式アリール基、および２〜２５個のＣ原子を有する単環式、二環式または三環式ヘテロアリール基であるが、これらは任意に、縮合環を含有していてもよく、および任意に置換されていてもよい。好ましいのは、さらにまた、５員、６員または７員のアリール基およびヘテロアリール基であるが、前記基中、加えて、１個以上のＣＨ基は、Ｎ、ＳまたはＯによって、Ｏ原子および／またはＳ原子が相互に直接連結されないように、置き換えられていてもよい。好ましいアリール基は、例えば、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、［１，１’：３’，１’’］テルフェニル−２’−イル、ナフチル、アントラセン、ビナフチル、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレン、スピロビフルオレン、より好ましくは１，４−フェニレン、４，４’−ビフェニレン、１，４−テルフェニレンである。
【００３０】
好ましいヘテロアリール基は、例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソキサゾール、１，２−チアゾール、１，３−チアゾール、１，２，３−オキサジアゾール、１，２，４−オキサジアゾール、１，２，５−オキサジアゾール、１，３，４−オキサジアゾール、１，２，３−チアジアゾール、１，２，４−チアジアゾール、１，２，５−チアジアゾール、１，３，４−チアジアゾールなどの５員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、１，３，５−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，２，３−トリアジン、１，２，４，５−テトラジン、１，２，３，４−テトラジン、１，２，３，５−テトラジンなどの６員環、またはインドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリドイミダゾール、ピラジンイミダゾール、
【００３１】
キノキサリンイミダゾール、ベンゾキサゾール、ナフトキサゾール、アントロキサゾール、フェナントロキサゾール、イソキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ−５，６−キノリン、ベンゾ−６，７−キノリン、ベンゾ−７，８−キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ［２，３ｂ］チオフェン、チエノ［３，２ｂ］チオフェン、ジチエノチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェンなどの縮合基、またはこれらの基の組み合わせである。ヘテロアリール基はまた、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、フッ素、フルオロアルキル、またはさらなるアリールまたはヘテロアリールの基によって置換されていてもよい。
【００３２】
本出願に関連して、用語「（非芳香族）脂環式基およびヘテロ環式基」は、飽和環、すなわち専ら単結合を含有するものと、部分不飽和環、すなわち多重結合をもまた含有していてもよいものとの両者を網羅する。ヘテロ環式の環は、好ましくはＳｉ、Ｏ、Ｎ、ＳおよびＳｅから選択される、１個以上のヘテロ原子を含有する。（非芳香族）脂環式基およびヘテロ環式基は、単環式であり得る、すなわちたった１個の環を含有し得るか（例えば、シクロヘキサンなど）、または多環式であり得る、すなわち複数個の環を含有し得る（例えば、デカヒドロナフタレンまたはビシクロオクタンなど）。とりわけ好ましいのは、飽和基である。
【００３３】
好ましいのは、さらにまた、３〜２５個のＣ原子を有する単環式、二環式または三環式基であるが、前記基は任意に、縮合環を含有していてもよく、これは任意に置換されていてもよい。好ましいのは、さらにまた、５員、６員、７員または８員の炭素環式基であるが、前記基において、加えて、１個以上のＣ原子は、Ｓｉによって置き換えられていてもよく、および／または１個以上のＣＨ基は、Ｎによって置き換えられていてもよく、および／または１個以上の非隣接ＣＨ２基は、−Ｏ−および／または−Ｓ−によって置き換えられていてもよい。
【００３４】
好ましい脂環式およびヘテロ環式の基は、例えば、シクロペンタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフラン、ピロリジンなどの５員基、シクロヘキサン、シリナン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオピラン、１，３−ジオキサン、１，３−ジチアン、ピペリジンなどの６員基、シクロヘプタンなどの７員基、およびテトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、インダン、ビシクロ［１．１．１］ペンタン−１，３−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクタン−１，４−ジイル、スピロ［３．３］ヘプタン−２，６−ジイル、オクタヒドロ−４，７−メタノインダン−２，５−ジイル、より好ましくは、１，４−シクロヘキシレン４，４’−ビシクロヘキシレン、３，１７−ヘキサデカヒドロ−シクロペンタ［ａ］フェナントレンなどの縮合基であり、これらは任意に、１個以上の同一のまたは異なる基Ｌによって置換されていてもよい。
【００３５】
特に好ましいアリール基、ヘテロアリール基、脂環式基および複素環式基は、１，４−フェニレン、４，４’−ビフェニレン、１，４−テルフェニレン、１，４−シクロヘキシレン、４，４’−ビシクロヘキシレン、および３，１７−ヘキサデカヒドロ−シクロペンタ［ａ］−フェナントレンであり、これらは任意に、１個以上の同一のまたは異なる基Ｌによって置換されていてもよい。
【００３６】
上述のアリール基、ヘテロアリール基、脂環式基および複素環式基（Ｌ）の好ましい置換基は、例えば、アルキルまたはアルコキシなどの可溶性促進基、およびフッ素、ニトロまたはニトリルなどの電子求引基である。
【００３７】
とりわけ好ましい置換基は、例えば、ハロゲン、ＣＮ、ＮＯ２、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ＯＣＨ３、ＯＣ２Ｈ５、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＯＯＣＨ３、ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２またはＯＣ２Ｆ５である。
以上以下、「ハロゲン」は、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩを表す。
【００３８】
以上以下、用語「アルキル」、「アリール」、「ヘテロアリール」等はまた、多価の基、例えばアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレン等をも網羅する。
用語「アリール」は、芳香族炭素基またはそれから誘導される基を表す。
用語「ヘテロアリール」は、１個以上のヘテロ原子を含有する上の定義に従う「アリール」を表す。
【００３９】
好ましいアルキル基は、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、２−メチルブチル、ｎ−ペンチル、ｓ−ペンチル、シクロペンチル、ｎ−ヘキシル、シクロヘキシル、２−エチルヘキシル、ｎ−ヘプチル、シクロヘプチル、ｎ−オクチル、シクロオクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、ドデカニル、トリフルオロメチル、パーフルオロ−ｎ−ブチル、２，２，２−トリフルオロエチル、パーフルオロオクチル、パーフルオロヘキシル等である。
【００４０】
好ましいアルコキシ基は、例えば、メトキシ、エトキシ、２−メトキシ−エトキシ、ｎ−プロポキシ、ｉ−プロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｉ−ブトキシ、ｓ−ブトキシ、ｔ−ブトキシ、２−メチルブトキシ、ｎ−ペントキシ、ｎ−ヘキソキシ、ｎ−ヘプトキシ、ｎ−オクトキシ、ｎ−ノノキシ、ｎ−デコキシ、ｎ−ウンデコキシ、ｎ−ドデコキシである。
【００４１】
好ましいアルケニル基は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、シクロペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニル、シクロオクテニルである。
好ましいアルキニル基は、例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、オクチニルである。
【００４２】
好ましいアミノ基は、例えば、ジメチルアミノ、メチルアミノ、メチルフェニルアミノ、フェニルアミノである。
用語「キラル」は一般に、その鏡像上で重ね合わせることができない対象を記載するために使用される。
【００４３】
「アキラル」（キラルではない）対象は、それらの鏡像と同一である対象である。
用語「キラルネマチック」および「コレステリック」は、別段はっきりと明記されない限り、本出願において同義的に使用される。
【００４４】
キラル物質によって誘発されるピッチ（Ｐ０）は、第１近似において、使用されるキラル物質の濃度（ｃ）と反比例する。この関係の比例定数は、キラル物質のらせんねじれ力（ＨＴＰ）と呼ばれ、以下の等式
ＨＴＰ≡１／（ｃ・Ｐ０）          （５）
によって定義され、式中
ｃは、キラル化合物の濃度である。
【００４５】
用語「ビメソゲン化合物」は、分子中に２個のメソゲン基を含む化合物に関する。ちょうど通常のメソゲンのように、それらは、それらの構造に依存して、多くの中間相を形成し得る。とりわけ、ビメソゲン化合物は、ネマチック液晶媒体へ加えられたとき、第２のネマチック相を誘発することがある。ビメソゲン化合物はまた、「二量体液晶」としても知られている。
【００４６】
「紫外（ＵＶ）光」は、および４００ｎｍと２００ｎｍとの間の範囲にある波長を有する電磁放射線である。
【００４７】
用語「配向子」は、先行技術において知られており、液晶分子の長分子軸（棒状化合物のケースにおいて）または短分子軸（円板状化合物のケースにおいて）の好ましい配列方向を意味する。かかる異方性分子の一軸秩序化のケースにおいて、配向子は、異方性の軸である。
【００４８】
用語「配向」または「配列」は、「配向方向」と称される共通の方向における、小分子または大分子の断片などの材料の異方性単位の配向（配向秩序化）に関する。液晶材料の配向した層において、液晶配向子は、その配向方向が材料の異方性軸の方向に当たるように、配向方向に一致する。
【００４９】
用語「平面配列(planar orientation)／配向」は、例えば液晶材料の層において、ある割合の液晶分子の長分子軸（棒状化合物のケースにおいて）または短分子軸（円板状化合物のケースにおいて）が、層の平面に対して実質的に平行（約１８０°）に方向付けられていることを意味する。
【００５０】
用語「ホメオトロピック配列／配向」は、例えば液晶材料の層において、ある割合の液晶分子の長分子軸（棒状化合物のケースにおいて）または短分子軸（円板状化合物のケースにおいて）が、層の平面に対して約８０°〜９０°の間の角度θ（「ティルト角」）にて方向付けられていることを意味する。
【００５１】
液晶材料の、例えばその材料の層における「均一配列」または「均一配向」という用語は、液晶分子の長分子軸（棒状化合物のケースにおいて）または短分子軸（円板状化合物のケースにおいて）が、実質的に同じ方向に方向付けられることを意味する換言すれば、液晶配向子の列は平行である。
【００５２】
用語「処理済の配向層」は、機械的に処置されるか（ラビング）または光にさらされるか（好ましくは、偏光ＵＶ露光を使用することによる光配向）のいずれかにより、液晶分子にとって好ましい配列方向が誘導された配向層を網羅する。
【００５３】
処理後、材料の、当初の物理化学的エネルギー（例として、表面エネルギー）および／または幾何学的構造（例として、ラビングによるポリイミド材料の溝または有向の側鎖）は、変化させられている。ラビング手法等の配向層の種々の処置の詳細については、T. Uchida and H. Seki, “Surface Alignment of Liquid Crystals,” Chapter 5 of Liquid Crystals：Applications and Uses, vol. 3, edited by B. Bahadur, World Scientific, 1995を参照するか(c.f.)、またはJacques Cognard, “Alignment of Nematic Liquid Crystals and their Mixtures”, Supplement 1、Dec. 1982. Gordon and Breach Science Publishers, Inc.、New Yorkによる。
【００５４】
用語「未処理の配向層」は、コートのみされ、さらなる処置はなされなかった配向層を包含するが、前記コートによっても、その材料の当初の物理化学的エネルギー（例として、表面エネルギー）および／または幾何学的構造が変化しないままである。
【００５５】
本出願において一般に言及される光の波長は、別段はっきりと特定されない限り、５５０ｎｍである。
【００５６】
複屈折Δｎは本明細書中、以下の等式
Δｎ＝ｎｅ−ｎｏ          （６）
によって定義され、式中ｎｅは、異常光(extraordinary)屈折率であり、およびｎｏは、常光(ordinary)屈折率であり、および平均屈折率ｎａｖ．は、以下の等式
ｎａｖ．＝［（２ｎｏ２＋ｎｅ２）／３］１／２          （７）
により与えられる。
【００５７】
異常光屈折率ｎｅおよび常光屈折率ｎｏは、Abbe屈折計を使用して測定され得る。
【００５８】
ＵＬＨ／ＵＳＨモードにおいて、誘電異方性（Δε）は、アドレス電圧(the addressing voltage)の印加の際にらせんがほどかれるのを阻むため、可能な限り小さくあるべきである。好ましくは、Δεは、０より少々高く、極めて好ましくは０．１以上であるべきであるが、好ましくは１０以下、より好ましくは７以下、最も好ましくは５以下であるべきである。本出願において、用語「誘電的に正」は、Δε＞３．０の化合物または成分について使用され、「誘電的にニュートラル」は、−１．５≦Δε≦３．０のもの、「誘電的に負」は、Δε＜−１．５のものである。Δεは、１ｋＨｚの周波数にて、および２０℃にて決定される。
【００５９】
夫々の化合物の誘電異方性は、ネマチックホスト混合物における夫々の個々の化合物の１０％の溶液の結果から決定される。ホスト媒体における夫々の化合物の溶解度が１０％未満であるケースにおいて、その濃度を２の倍数で低減させるが、その結果得られる媒体が十分に安定して、少なくともその特性が決定できるまで、その低減を行う。
【００６０】
しかしながら、好ましくは、結果の有意性を可能な限り高く保持しておくために、濃度は、少なくとも５％にて保持される。試験混合物の容量は、ホメオトロピック配向をもつセルとホモジニアス配向をもつセルとの両者において決定される。両タイプのセルのセルギャップは、およそ２０μｍである。印加される電圧は、１ｋＨｚの周波数をもつ矩形波であり、二乗平均平方根値は典型的には、０．５Ｖ〜１．０Ｖである；しかしながら、それは常に、夫々の試験混合物の容量閾値を下回るように選択される。
【００６１】
Δεは、（ε││−ε⊥）として定義されるが、一方でεａｖは、（ε││＋２ε⊥）／３である。化合物の誘電体の誘電率は、対象の化合物の添加の際、ホスト媒体の夫々の値の変化から決定される。値は、１００％の対象の化合物の濃度へと外挿される。典型的なホスト媒体は、ZLI-4792またはBL-087であり、両者ともMerck（Darmstadt）から市販されている。
【００６２】
本発明について、
【化１】
2019523435.tif 000006
は、トランス−１，４−シクロへキシレンを表し、および
【化２】
2019523435.tif 000007
１，４−フェニレンを表す。
【００６３】
さらにまた、C. Tschierske, G. Pelzl and S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368において与えられるとおりの定義は、本出願における液晶材料に関する定義されていない用語へ適用するものとする。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
詳細な記載
本発明に従うと、基板材料は好ましくは、各々および独立して、別のものから、ポリマー材料、ガラスまたは水晶板から、選択される。
【００６５】
好適かつ好ましいポリマー基板材料は、例えば、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリエステル、例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリエチレン−ナフタレート（ＰＥＮ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）またはトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、極めて好ましくはＰＥＴまたはＴＡＣのフィルムである。ＰＥＴフィルムは、例えばDuPont Teijin Filmsから商標名Melinex（登録商標）の下、市販されている。
【００６６】
ＣＯＰフィルムは、例えばZEON Chemicals L.P.から商標名Zeonor（登録商標）またはZeonex（登録商標）の下、市販されている。ＣＯＣフィルムは、例えばTOPAS Advanced Polymers Inc.から商標名Topas（登録商標）の下、市販されている。
好ましくは、両基板は、ガラス板である。
【００６７】
基板は、スペーサー、またはコレステリック液晶媒体層における突出構造体によって、相互に規定の間隔距離(a defined separation)にて保持され得る。典型的なスペーサー材料は、一般的に専門家に知られており、好ましくはプラスチック、シリカ、エポキシ樹脂等から選択される。
【００６８】
好ましくは、基板は、別のものからおよそ１μｍからおよび２０μｍまでの範囲にある、好ましくは別のものからおよそ１．５μｍからおよそ１０μｍまでの範囲にある、およびより好ましくは別のものからおよそ２μｍからおよそ５μｍまでの範囲にある間隔距離で配置されている。コレステリック液晶媒体の層はこれによって、隙間に位置付けられる。
【００６９】
好ましくは、光変調素子は、基板の主たる平面またはコレステリック液晶媒体層に対して実質的に直角な電場を印可させることが可能な電極配置を含む。この要求を満足する好適な電極配置は、一般的に専門家に知られている。
【００７０】
好ましくは、光変調素子は、反対側の基板上に提供される少なくとも２つの電極構造体を含む電極配置を含む。好ましくは、該電極構造体は、各基板の対向する表面全体および／またはピクセル領域上に電極層として提供される。
【００７１】
好適な電極材料は、例えば、本発明に従うと好ましい酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの、金属または金属酸化物から作られる例えば電極構造体として、一般的に専門家に知られている。
【００７２】
ＩＴＯの薄膜は、例えば、好ましくは、物理的気相成長法、電子ビーム蒸着、またはスパッタ堆積手法によって、基板上に堆積させられる。
好ましくは、光変調素子の電極は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）または薄膜ダイオード（ＴＦＤ）などのスイッチング素子に関連する。
【００７３】
以上以下に記載のとおりの本発明に従う光変調素子は、１つの処理済の配向層および任意に１つの未処理の配向層を含む。
【００７４】
好ましくは、処理済または未処理のいずれかの、利用される配向層材料は、各々および独立して、隣接する液晶分子に対し、ホメオトロピック配向、傾斜した(tilted)ホメオトロピックまたは平面の配向を誘発することが可能である。好ましくは、利用される配向層材料は、各ケースにおいて、隣接する液晶分子に対し平面配向を誘発することが可能である。
【００７５】
典型的なホメオトロピック配向層材料は、例えば、アルコキシシラン、アルキルトリクロロシラン、ＣＴＡＢ、レシチンまたはポリイミド、好ましくはポリイミドから作られる層など、一般的に専門家に知られている。
好適な平面ポリイミドは、例えば、AL-3046またはAL-1254である（両者ともJSRから市販されている）。
【００７６】
典型的には、配向層材料は、基板または電極構造体上へ、スピンコーティング、ロール−コーティングまたはブレードコーティングなどの従来のコーティング手法によって、例えば、スクリーン印刷、オフセット印刷、オープンリール式の(reel-to-reel)印刷、レタープレス印刷、グラビア印刷、ロトグラビア印刷、フレキソ印刷(flexographic printing)、凹版印刷、パッド印刷、ヒート−シール印刷、インク−ジェット印刷、またはスタンプまたは印刷板を用いる印刷などの、専門家に知られている従来の印刷手法によって、適用され得る。
【００７７】
処理済の配向層は、好ましくは、当業者に知られているラビング手法によって処理されたものである。ラビング方向は決定的なものではなく、好ましくは、主たる基板面に関して、＋／−４５°の範囲にあり、より好ましくは＋／−２０°の範囲にあり、なおより好ましくは＋／−１０°の範囲にあり、とりわけ＋／−５°の範囲にあり、および前記置かれるらせんの好ましい配列を定義する。
【００７８】
好ましい態様において、光変調素子は、対向する２つの基板間に挟まれたコレステリック液晶媒体を含む、好ましくは前記媒体からなるが、基板の各々は、対向する側の基板上に電極構造体が設けられており、ここで基板の一方に、コレステリック液晶媒体に隣接した処理済の配向層が設けられており、および他方の基板には、コレステリック液晶媒体に隣接したいずれの配向層もない。
【００７９】
その結果、第１の好ましい態様に従う光変調素子は、以下の積層：
−  第１基板、
−  第１電極構造体、
−  コレステリック液晶媒体、
−  処理済の配向層、
−  第２電極構造体、および
−  第２基板
を含む、好ましくは前記積層からなる。
【００８０】
第２の好ましい態様において、光変調素子は、対向する２つの基板間に挟まれたコレステリック液晶媒体を含む、好ましくは前記媒体からなるが、基板の各々は、対向する側の基板上に電極構造体が設けられており、ここで基板の一方に、コレステリック液晶媒体に隣接した処理済の配向層が設けられており、および他方の基板には、コレステリック液晶媒体に隣接した未処理の配向層が設けられている。
【００８１】
その結果、本発明に従う光変調素子は、以下の積層：
−  第１基板、
−  第１電極構造体、
−  未処理の配向層、
−  コレステリック液晶媒体、
−  処理済の配向層、
−  第２電極構造体、および
−  第２基板
を含む、好ましくは前記積層からなる。
【００８２】
さらに好ましい態様において、とりわけ、１つのみの（処理済の）配向層しか存在しないケースにおいて、光変調素子は任意に、配向層によって被覆されていない電極構造体上に提供される、少なくとも１つの誘電体層を含む。
典型的な誘電体層材料は、例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、Cytop、Teflon、およびＰＭＭＡなど、一般に専門家に知られている。
【００８３】
誘電体層材料は、基板または電極層上へ、スピンコーティング、ロール−コーティング、ブレードコーティング、またはＰＶＤまたはＣＶＤなどの真空蒸着等の従来のコーティング手法によって、適用され得る。それはまた、基板または電極層上へ、例えば、スクリーン印刷、オフセット印刷、オープンリール式の(reel-to-reel)印刷、レタープレス印刷、グラビア印刷、ロトグラビア印刷、フレキソ印刷(flexographic printing)、凹版印刷、パッド印刷、ヒート−シール印刷、インク−ジェット印刷、またはスタンプまたは印刷板を用いる印刷等の、専門家に知られている従来の印刷手法によっても、適用され得る。
【００８４】
本発明のさらに好ましい態様において、光変調素子は、２つ以上の偏光子を含み、その少なくとも１つは、液晶媒体の片側の層上に配置され、およびその少なくとも１つは、液晶媒体の反対側の層上に配置されている。ここで液晶媒体および偏光子の層は、好ましくは、相互に平行して配置されている。
【００８５】
偏光子は、直線偏光子であり得る。好ましくは、厳密に２つの偏光子が、光変調素子中に存在する。このケースにおいて、それら偏光子のいずれかまたは両者とも、直線偏光子であるのが、さらにまた好ましい。２つの直線偏光子が、光変調素子中に存在する場合、本発明に従うと、２つの偏光子の偏光方向が交差されているのが、好ましい。
【００８６】
２つの円偏光子が光変調素子中に存在するケースにおいて、これらが、同じ偏光方向を有する、すなわち両者とも右回りで円偏光されるか、または両者とも左回りで円偏光されるかのいずれかが、さらにまた好ましい。
【００８７】
偏光子は、反射性の、または吸収性の偏光子であり得る。本出願の意味における反射性の偏光子は、一方の偏光方向を有する光または一方のタイプの円偏光を反射しつつ、他方の偏光方向を有する光または他方のタイプの円偏光を通過させる。それに対応して、吸収性の偏光子は、一方の偏光方向を有する光または一方のタイプの円偏光を吸収しつつ、他方の偏光方向を有する光または他方のタイプの円偏光を通過させる。反射または吸収は通例、定量的ではない；偏光子を貫通する光の完全な偏光は起こらないことを意味する。
【００８８】
本発明の目的のために、吸収性の偏光子と反射性の偏光子との両者が、採用され得る。好ましいのは、薄い光学フィルムの形態である偏光子の使用である。本発明に従う光変調素子において使用され得る反射性の偏光子の例は、ＤＲＰＦ（拡散性反射性偏光子フィルム、3M）、ＤＢＥＦ（２重明るさ増強フィルム、3M）、ＤＢＲ（層状ポリマー分布Bragg反射器、US 7,038,745およびUS 6,099,758に記載のとおり）およびＡＰＦ（新型偏光子フィルム、3M）である。
【００８９】
本発明に従う光変調素子において採用され得る吸収性の偏光子の例は、Itos XP38偏光子フィルムおよびNitto Denko GU-1220DUN偏光子フィルムである。本発明に従い使用され得る円偏光子の例は、APNCP37-035-STD偏光子（American Polarizers）である。さらなる例は、CP42偏光子（ITOS）である。
【００９０】
その結果、別の好ましい態様に従うさらに好ましい光変調素子は、以下の積層：
−  偏光子、
−  基板、
−  電極構造体、
−  任意の誘電体層、
−  コレステリック液晶媒体、
−  処理済の平面配向層、
−  電極構造体、
−  基板、および
−  偏光子
を含む、好ましくは前記積層からなる。
【００９１】
より好ましくは、本発明に従う光変調素子は、以下の積層：
−  偏光子、
−  基板、
−  電極構造体、
−  未処理の配向層、
−  コレステリック液晶媒体、
−  処理済の配向層、
−  電極構造体、
−  基板、および
−  偏光子
を含む、好ましくは前記積層からなる。
【００９２】
光変調素子はさらにまた、ある波長の光を遮断するフィルター、例えばＵＶフィルターを含んでいてもよい。本発明に従うと、例えば保護フィルムおよび／または補償フィルムなどの、一般的に専門家に知られているさらなる機能的な層もまた存在していてもよい。
【００９３】
好ましくは、本発明に従う光変調素子のためのコレステリック液晶媒体は、少なくとも１種のビメソゲン化合物および少なくとも１種のキラル化合物を含む。
【００９４】
ＵＬＨモードのためのビメソゲン化合物の観点から、Colesのグループは、二量体液晶についての構造−特性の関係性に関する論文(Coles et al., 2012 (Physical Review E 2012, 85, 012701))を公表した。
【００９５】
さらなるビメソゲン化合物は、一般に先行技術から知られている（またHori, K., Limuro, M., Nakao, A., Toriumi, H., J. Mol. Struc. 2004, 699, 23-29またはGB 2 356 629をも参照）。
【００９６】
液晶挙動を示す対称な二量体化合物はさらに、Joo-Hoon Park et al. “Liquid Crystalline Properties of Dimers Having o-, m- and p- Positional Molecular structures”, Bill. Korean Chem. Soc., 2012, Vol. 33, No. 5, pp. 1647-1652に開示されている。
【００９７】
フレキソエレクトリックデバイスのための短いコレステリックピッチをもつ類似の液晶組成物は、EP 0 971 016、GB 2 356 629およびColes, H.J., Musgrave, B., Coles, M.J.およびWillmott, J., J. Mater. Chem., 11, p. 2709-2716（2001）から知られている。EP0971016は、それ自体が高いフレキソエレクトリック係数を有するメソゲンエストラジオールについて報告する。
【００９８】
典型的には、ＵＬＨモードを利用する光変調素子において、コレステリック液晶媒体の光学的遅延ｄ＊Δｎ（有効）は、好ましくは、等式
ｓｉｎ２（p・ｄ・Dｎ／λ）＝１          （８）
式中
ｄは、セルギャップであり、および
λは、光の波長である
が充足されるようにすべきである。等式の右手側についての偏差の許容は、＋／−３％である。
【００９９】
好適なコレステリック液晶媒体の誘電異方性（Δε）は、アドレス電圧の印加の際にらせんがほどかれるのを阻むように、選ばれるべきである。典型的には、好適な液晶媒体のΔεは、好ましくは−２より高く、より好ましくは０以上であるが、好ましくは１０以下、より好ましくは５以下、最も好ましくは３以下である。
【０１００】
利用されるコレステリック液晶媒体は、好ましくは、およそ６５℃以上、より好ましくはおよそ７０℃以上、なおより好ましくは８０℃以上、とりわけ好ましくはおよそ８５℃以上、とりわけ極めて好ましくはおよそ９０℃以上の透明点を有する。
【０１０１】
本発明に従い利用されるコレステリック液晶媒体のネマチック相は、好ましくは、少なくともおよそ０℃以下からおよそ６５℃以上まで、より好ましくは少なくともおよそ−２０℃以下からおよそ７０℃以上まで、極めて好ましくは少なくともおよそ−３０℃以下からおよそ７０℃以上まで、とりわけ少なくともおよそ−４０℃以下からおよそ９０℃以上までにわたる。個々の好ましい態様において、本発明に従う媒体のネマチック相は、およそ１００℃以上の温度、およそ１１０℃以上にさえわたることが要され得る。
【０１０２】
典型的には、本発明に従う光変調素子において利用されるコレステリック液晶媒体は、好ましくは、式Ａ−Ｉ〜Ａ−ＩＩＩ、
【化３】
2019523435.tif 000008
で表される化合物の群から選択される１種以上のビメソゲン化合物を含み、および式中
【０１０３】
Ｒ１１およびＲ１２、Ｒ２１およびＲ２２、およびＲ３１およびＲ３２は、各々独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＣＳ、または非置換であっても、ハロゲンまたはＣＮによって単置換または多置換されていてもよい１〜２５個のＣ原子をもつ直鎖または分枝のアルキル基であって、１個以上の非隣接ＣＨ２基が、各出現において相互に独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−によって、酸素原子が相互に直接連結されないように置き換えられていることもまた起こり得、
【０１０４】
ＭＧ１１およびＭＧ１２、ＭＧ２１およびＭＧ２２、およびＭＧ３１およびＭＧ３２は、各々独立して、メソゲン基であり、
【０１０５】
Ｓｐ１、Ｓｐ２およびＳｐ３は、各々独立して、５〜４０個のＣ原子を含むスペーサー基であり、ここで１個以上の非隣接ＣＨ２基は、Ｏ−ＭＧ１１および／またはＯ−ＭＧ１２へ連結されるＳｐ１の、ＭＧ２１および／またはＭＧ２２へ連結されるＳｐ２の、およびＸ３１およびＸ３２へ連結されるＳｐ３のＣＨ２基を除き、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ（ハロゲン）−、−ＣＨ（ＣＮ）−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−によってもまた置き換えられていてもよいが、前記置き換えが、どの２個のＯ原子も相互に隣接しないように、どの２個の−ＣＨ＝ＣＨ−基も互いに隣接しないように、および−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＯ−Ｏ−および−ＣＨ＝ＣＨ−から選択されるどの２個の基も互いに隣接しないように行われ、
【０１０６】
Ｘ３１およびＸ３２は、相互に独立して、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または−Ｓ−から選択される連結基であり、および、その代わりに、それらの一方はまた、−Ｏ−または単結合のいずれかでもあってもよく、および、重ねてその代わりに、それらの一方は−Ｏ−でありかつ他方は単結合であってもよい。
【０１０７】
好ましく使用されるのは、式Ａ−Ｉ〜Ａ−ＩＩＩ、式中
Ｓｐ１、Ｓｐ２およびＳｐ３は、各々独立して、以下のｎを伴う−（ＣＨ２）ｎ−であり、
ｎは、１から１５までの整数、最も好ましくは奇数の整数であり、ここで１個以上の−ＣＨ２−基は、−ＣＯ−によって置き換えられていてもよい、
で表される化合物である。
【０１０８】
特に、式Ａ−ＩＩＩ、式中
−Ｘ３１−Ｓｐ３−Ｘ３２−は、−Ｓｐ３−Ｏ−、−Ｓｐ３−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓｐ３−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−Ｓｐ３−、−Ｏ−Ｓｐ３−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−Ｓｐ３−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｓｐ３−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｓｐ３−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｓｐ３−Ｏ−または−ＣＯ−Ｏ−Ｓｐ３−ＣＯ−Ｏ−であるが、しかしながら−Ｘ３１−Ｓｐ３−Ｘ３２−において、どの２個のＯ原子も相互に隣接しないという条件下、どの２個の−ＣＨ＝ＣＨ−基も互いに隣接しないという条件下、および−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＯ−Ｏ−および−ＣＨ＝ＣＨ−から選択されるどの２個の基も互いに隣接しないという条件下にある、
で表される化合物である。
【０１０９】
さらに好ましいのは、式Ａ−Ｉで表される化合物であるが、前記式において
ＭＧ１１およびＭＧ１２は、相互に独立して、−Ａ１１−（Ｚ１−Ａ１２）ｍ−であり、式中
Ｚ１は、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−，−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合であり、
【０１１０】
Ａ１１およびＡ１２は、各々独立して各出現において、１，４−フェニレンであり、ここで加えて、１個以上のＣＨ基は、Ｎ、トランス−１，４−シクロ−ヘキシレンによって置き換えられていてもよく、ここで加えて、１個または２個の非隣接ＣＨ２基は、Ｏおよび／またはＳ、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ−（２，２，２）−オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロ−ナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロ−ナフタレン−２，６−ジイル、シクロブタン−１，３−ジイル、スピロ［３．３］ヘプタン−２，６−ジイルまたはジスピロ［３．１．３．１］デカン−２，８−ジイルによって置き換えられていてもよく、
すべてのこれらの基は、非置換であるか、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、または１〜７個のＣ原子をもつアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基またはアルコキシカルボニル基で単置換、二置換、三置換または四置換されていることも起こり得、ここで１個以上のＨ原子は、ＦまたはＣｌによって置換されていてもよく、および
ｍは、０、１、２または３である。
【０１１１】
さらに好ましいのは、式Ａ−ＩＩで表される化合物であるが、前記式において
ＭＧ２１およびＭＧ２２は、相互に独立して、−Ａ２１−（Ｚ２−Ａ２２）ｍ−であり、式中
Ｚ２は、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−，−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合であり、
【０１１２】
Ａ２１およびＡ２２は、各々独立して各出現において、１，４−フェニレンであり、ここで加えて、１個以上のＣＨ基は、Ｎ、トランス−１，４−シクロ−ヘキシレンによって置き換えられていてもよく、ここで加えて、１個または２個の非隣接ＣＨ２基は、Ｏおよび／またはＳ、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ−（２，２，２）−オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロ−ナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロ−ナフタレン−２，６−ジイル、シクロブタン−１，３−ジイル、スピロ［３．３］ヘプタン−２，６−ジイルまたはジスピロ［３．１．３．１］デカン−２，８−ジイルによって置き換えられていてもよく、すべてのこれらの基は、非置換であるか、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、または１〜７個のＣ原子をもつアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基またはアルコキシカルボニル基で単置換、二置換、三置換または四置換されていることも起こり得、ここで１個以上のＨ原子は、ＦまたはＣｌによって置換されていてもよく、および
ｍは、０、１、２または３である。
【０１１３】
さらに好ましいのは、式Ａ−ＩＩＩで表される化合物であるが、前記式において
ＭＧ３１およびＭＧ３２は、相互に独立して、−Ａ３１−（Ｚ３−Ａ３２）ｍ−であり、式中
Ｚ３は、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−，−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合であり、
【０１１４】
Ａ３１およびＡ３２は、各々独立して各出現において、１，４−フェニレンであり、ここで加えて、１個以上のＣＨ基は、Ｎ、トランス−１，４−シクロ−ヘキシレンによって置き換えられていてもよく、ここで加えて、１個または２個の非隣接ＣＨ２基は、Ｏおよび／またはＳ、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−ビシクロ−（２，２，２）−オクチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒドロ−ナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロ−ナフタレン−２，６−ジイル、シクロブタン−１，３−ジイル、スピロ［３．３］ヘプタン−２，６−ジイルまたはジスピロ［３．１．３．１］デカン−２，８−ジイルによって置き換えられていてもよく、すべてのこれらの基は、非置換であるか、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、または１〜７個のＣ原子をもつアルキル基、アルコキシ基、アルキルカルボニル基またはアルコキシカルボニル基で単置換、二置換、三置換または四置換されていることも起こり得、ここで１個以上のＨ原子は、ＦまたはＣｌによって置換されていてもよく、および
ｍは、０、１、２または３である。
【０１１５】
好ましくは、式Ａ−ＩＩＩで表される化合物は、好ましくは異なるメソゲン性基ＭＧ３１およびＭＧ３２を有する非対称な化合物である。
一般に好ましいのは、式Ａ−Ｉ〜Ａ−ＩＩＩで表される化合物であるが、前記化合物において、メソゲン基中に存在するエステル基の双極子がすべて、同じ方向に方向付けされている、すなわちすべて−ＣＯ−Ｏ−またはすべて−Ｏ−ＣＯ−である。
【０１１６】
特に好ましいのは、式Ａ−Ｉおよび／またはＡ−ＩＩおよび／またはＡ−ＩＩＩ、式中メソゲン基の夫々の対（ＭＧ１１およびＭＧ１２）および（ＭＧ２１およびＭＧ２２）および（ＭＧ３１およびＭＧ３２）が、各出現にて互いに独立して、１個、２個または３個の６原子環、好ましくは２個または３個の６原子環を含む、で表される化合物である。
【０１１７】
とりわけ好ましいのは、アクリラート基またはメタクリラート基などの重合性基を含まない式Ａ−Ｉおよび／またはＡ−ＩＩおよび／またはＡ−ＩＩＩで表される化合物である。
【０１１８】
好ましいメソゲン基のより小さな基は、下に列挙される。単純化の理由のため、これらの基中のＰｈｅは、１，４−フェニレンであり、ＰｈｅＬは、１〜４個の基Ｌによって置換されている１，４−フェニレン基であるが、Ｌは、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＨ、ＮＯ２、または１〜７個のＣ原子をもつ任意にフッ素化されたアルキル基、アルコキシ基またはアルカノイル基、極めて好ましくはＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＨ、ＮＯ２、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ＯＣＨ３、ＯＣ２Ｈ５、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＯＯＣＨ３、ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３、ＯＣＦ３、ＯＣＨＦ２、ＯＣ２Ｆ５、とりわけＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、ＯＣＨ３、ＣＯＣＨ３およびＯＣＦ３、最も好ましくはＦ、Ｃｌ、ＣＨ３、ＯＣＨ３およびＣＯＣＨ３であり、およびＣｙｃは、１，４−シクロヘキシレンである。このリストは、下に示される下位式(the sub formulae)ならびにそれらの鏡像を含む。
【０１１９】
【化４】
2019523435.tif 000009
【０１２０】
とりわけ好ましいのは、下位式ＩＩ−１、ＩＩ−４、ＩＩ−６、ＩＩ−７、ＩＩ−１３、ＩＩ−１４、ＩＩ−１５、ＩＩ−１６、ＩＩ−１７およびＩＩ−１８である。
これらの好ましい基において、Ｚは、各ケースにおいて独立して、ＭＧ２１およびＭＧ２２について上に与えられるとおりのＺ１の意味の１つを有する。好ましくは、Ｚは、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合であり、特に好ましいのは、単結合である。
【０１２１】
極めて好ましくは、メソゲン基ＭＧ１１およびＭＧ１２、ＭＧ２１およびＭＧ２２、およびＭＧ３１およびＭＧ３２は、各々および独立して、以下の式およびそれらの鏡像から選択される。
【０１２２】
極めて好ましくは、メソゲン基の夫々の対ＭＧ１１およびＭＧ１２、ＭＧ２１およびＭＧ２２、およびＭＧ３１およびＭＧ３２の少なくとも１つは、好ましくはそれらの両者とも、各々および独立して、以下の式ＩＩａ〜ＩＩｎ（２つの参照番号「ＩＩ ｉ」および「ＩＩ ｌ」は、いずれの混同をも避けるため、意図的に省略される）およびそれらの鏡像から選択される。
【０１２３】
【化５】
2019523435.tif 000010
【化６】
2019523435.tif 000011
【０１２４】
式中
Ｌは、各出現において互いに独立して、ＦまたはＣｌ、好ましくはＦであり、および
ｒは、各出現において互いに独立して、０、１、２または３、好ましくは０、１または２である。
【０１２５】
これらの好ましい式における基
【化７】
2019523435.tif 000012
は、極めて好ましくは
【化８】
2019523435.tif 000013
を表している。
【０１２６】
とりわけ好ましいのは、下位式ＩＩａ、ＩＩｄ、ＩＩｇ、ＩＩｈ、ＩＩｉ、ＩＩｋおよびＩＩｏ、とりわけ下位式ＩＩａおよびＩＩｇである。
無極性基をもつ化合物のケースにおいて、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ３１、およびＲ３２は、好ましくは、最大１５個までのＣ原子をもつアルキルまたは２〜１５個のＣ原子をもつアルコキシである。
【０１２７】
Ｒ１１およびＲ１２、Ｒ２１およびＲ２２、およびＲ３１およびＲ３２が、アルキルラジカルまたはアルコキシラジカルである場合、すなわち末端ＣＨ２基が、−Ｏ−によって置き換えられている場合、これは、直鎖であっても、または分枝であってもよい。それは、好ましくは直鎖であり、２、３、４、５、６、７または８個の炭素原子を有し、その結果好ましくは、例えば、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシ、またはオクトキシ、さらにまたメチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシまたはテトラデコキシである。
【０１２８】
オキサアルキル、すなわち１個のＣＨ２基が−Ｏ−によって置き換えられているものは、好ましくは、例えば、直鎖２−オキサプロピル（＝メトキシメチル）、２−（＝エトキシメチル）または３−オキサブチル（＝２−メトキシエチル）、２−、３−または４−オキサペンチル、２−、３−、４−または５−オキサヘキシル、２−、３−、４−、５−または６−オキサヘプチル、２−、３−、４−、５−、６−または７−オキサオクチル、２−、３−、４−、５−、６−、７−または８−オキサノニルまたは２−、３−、４−、５−、６−、７−、８−または９−オキサデシルである。
【０１２９】
末端極性基をもつ化合物のケースにおいて、Ｒ１１およびＲ１２、Ｒ２１およびＲ２２、およびＲ３１およびＲ３２は、ＣＮ、ＮＯ２、ハロゲン、ＯＣＨ３、ＯＣＮ、ＳＣＮ、ＣＯＲｘ、ＣＯＯＲｘ、または１〜４個のＣ原子をもつ一フッ素化、オリゴフッ素化または多フッ素化されたアルキル基またはアルコキシ基から選択される。Ｒｘは、１〜４個、好ましくは１〜３個のＣ原子をもつ任意にフッ素化されていてもよいアルキルである。ハロゲンは、好ましくは、ＦまたはＣｌである。
【０１３０】
特に好ましくは、式Ａ−Ｉ、Ａ−ＩＩ、Ａ−ＩＩＩ夫々におけるＲ１１およびＲ１２、Ｒ２１およびＲ２２、およびＲ３１およびＲ３２は、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＣＨ３、ＣＯＣＨ３、ＣＯＣ２Ｈ５、ＣＯＯＣＨ３、ＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、ＯＣＦ３から、およびＯＣＨＦ２、とりわけＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＯＣＨ３およびＯＣＦ３から、特にＨ、Ｆ、ＣＮおよびＯＣＦ３から選択される。
【０１３１】
加えて、アキラル分枝基Ｒ１１および／またはＲ２１および／またはＲ３１を含有する式Ａ−Ｉ、Ａ−ＩＩ、Ａ−ＩＩＩ夫々で表される化合物は、例えば、結晶化する傾向が低減されることに起因して、ときに重要である場面もある。このタイプの分枝基は一般に、１個より多くの鎖分枝は含有しない。好ましいアキラル分枝基は、イソプロピル、イソブチル（＝メチルプロピル）、イソペンチル（＝３−メチルブチル）、イソプロポキシ、２−メチル−プロポキシおよび３−メチルブトキシである。
【０１３２】
スペーサー基Ｓｐ１、Ｓｐ２およびＳｐ３は好ましくは、５〜４０個のＣ原子、とりわけ５〜２５個のＣ原子、極めて好ましくは５〜１５個のＣ原子を有する線状または分枝のアルキレン基であるが、前記基において、加えて、非隣接および非末端の１個以上のＣＨ２基は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ（ハロゲン）−、−ＣＨ（ＣＮ）−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−によって置き換えられていてもよい。
【０１３３】
「末端（の）」ＣＨ２基は、メソゲン性基へ直接結合されているものである。その結果、「非末端（の）」ＣＨ２基は、メソゲン基Ｒ１１およびＲ１２、Ｒ２１およびＲ２２、およびＲ３１およびＲ３２へ直接結合されていない。
【０１３４】
典型的なスペーサー基は例えば、−（ＣＨ２）ｏ−、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｐ−ＣＨ２ＣＨ２−であって、ここでｏは、５から４０までの、とりわけ５から２５までの、極めて好ましくは５から１５までの整数であり、およびｐは、１から８までの整数、とりわけ１、２、３または４である。
【０１３５】
好ましいスペーサー基は、例えば、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、ジエチレンオキシエチレン、ジメチレンオキシブチレン、ペンテニレン、ヘプテニレン、ノネニレンおよびウンデセニレンである。
【０１３６】
特に好ましいのは、式Ａ−Ｉ、Ａ−ＩＩおよびＡ−ＩＩＩ、式中Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３夫々は、５〜１５個のＣ原子をもつアルキレンである、で表される化合物である。直鎖アルキレン基は、特に好ましい。
好ましいのは、６、８、１０、１２および１４個のＣ原子を有する直鎖アルキレンを偶数個もつスペーサー基である。
【０１３７】
本発明の別の態様において、５、７、９、１１、１３および１５個のＣ原子を有する直鎖状アルキレンを奇数個もつスペーサー基が好ましい。極めて好ましいのは、５、７または９個のＣ原子を有する直鎖状アルキレンスペーサーである。
【０１３８】
特に好ましいのは、式Ａ−Ｉ、ＡＩＩおよびＡ−ＩＩＩ、式中Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｓｐ３夫々は、５〜１５個のＣ原子をもつ完全に重水素化されたアルキレンである、で表される化合物である。極めて好ましいのは、重水素化された直鎖アルキレン基である。最も好ましいのは、部分的に重水素化された直鎖アルキレン基である。
【０１３９】
好ましいのは、式Ａ−Ｉ、式中メソゲン基Ｒ１１−ＭＧ１１−およびＲ１２−ＭＧ１−が異なる化合物である、で表される化合物である。特に好ましいのは、式Ａ−Ｉ、式中式Ａ−Ｉ中のＲ１１−ＭＧ１１−およびＲ１２−ＭＧ１２−が同一である、で表される化合物である。
【０１４０】
式Ａ−Ｉで表される好ましい化合物は、式Ａ−Ｉ−１〜Ａ−Ｉ−３
【化９】
2019523435.tif 000014
（式中パラメータｎは、上に与えられる意味を有し、および好ましいのは、３、５、７または９であり、より好ましいのは、５、７または９である）
で表される化合物の群から選択される。
【０１４１】
式Ａ−ＩＩで表される好ましい化合物は、式Ａ−ＩＩ−１〜Ａ−ＩＩ−４
【化１０】
2019523435.tif 000015
（式中パラメータｎは、上に与えられる意味を有し、および好ましいのは、３、５、７または９であり、より好ましいのは、５、７または９である）
で表される化合物の群から選択される。
【０１４２】
式Ａ−ＩＩＩで表される好ましい化合物は、式Ａ−ＩＩＩ−１〜Ａ−ＩＩＩ−１１
【化１１】
2019523435.tif 000016
（式中パラメータｎは、上に与えられる意味を有し、および好ましいのは、３、５、７または９であり、より好ましいのは、５、７または９である）
で表される化合物の群から選択される。
【０１４３】
式Ａ−Ｉで表されるとりわけ好ましい例示化合物は、以下の化合物：
対称なもの：
【化１２】
2019523435.tif 000017
および非対称なもの：
【化１３】
2019523435.tif 000018
である。
【０１４４】
式Ａ−ＩＩで表されるとりわけ好ましい例示化合物は、以下の化合物：
対称なもの：
【化１４】
2019523435.tif 000019
および非対称なもの：
【化１５】
2019523435.tif 000020
である。
【０１４５】
式Ａ−ＩＩＩで表されるとりわけ好ましい例示的化合物は、以下の化合物：
対称なもの：
【化１６】
2019523435.tif 000021
および非対称なもの：
【化１７】
2019523435.tif 000022
【化１８】
2019523435.tif 000023
【化１９】
2019523435.tif 000024
である。
【０１４６】
式Ａ−Ｉ〜Ａ−ＩＩＩで表されるビメソゲン化合物は、それらが、巨視的に均一な配列へ容易に配向され得、および適用される液晶媒体において高値の弾性定数ｋ１１および高フレキソエレクトリック係数ｅをもたらし得るので、フレキソエレクトリック液晶ディスプレイにおいてとりわけ有用である。
【０１４７】
式Ａ−Ｉ〜Ａ−ＩＩＩで表される化合物は、それ自体知られている方法であって、有機化学の標準的学術書、例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgartなどに記載されている方法に従って、またはこれに類似して、合成され得る。
【０１４８】
好ましい態様において、コレステリック液晶媒体は任意に、１種以上のネマトゲン化合物(nematogenic compounds)を含むが、これらは好ましくは、式Ｂ−Ｉ〜Ｂ−ＩＩＩ
【化２０】
2019523435.tif 000025
【０１４９】
で表される化合物の群から選択され、式中
ＬＢ１１〜ＬＢ３１は、独立して、ＨまたはＦであり、好ましくは、一方がＨであり、他方がＨまたはＦであり、最も好ましくは、両者がＨであるかまたは両者がＦである。
【０１５０】
ＲＢ１、ＲＢ２１およびＲＢ２２、およびＲＢ３１およびＲＢ３２は、各々独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＣＳ、または非置換であってもハロゲンまたはＣＮによって単置換または多置換されていてもよい１〜２５個のＣ原子をもつ直鎖または分枝のアルキル基であって、１個以上の非隣接ＣＨ２基が、各出現において相互に独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−によって、酸素原子が相互に直接連結されないように置き換えられていることもまた起こり得、
【０１５１】
ＸＢ１は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＣＳ、好ましくはＣＮであり、
ＺＢ１、ＺＢ２およびＺＢ３は、各出現において独立して、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＦ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合、好ましくは−ＣＨ２−ＣＨ２−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−または単結合であり、
【０１５２】
【化２１】
2019523435.tif 000026
は、各出現において独立して、
【化２２】
2019523435.tif 000027
であり、
【０１５３】
その代わりに
【化２３】
2019523435.tif 000028
であり、および
ｎは、１、２または３、好ましくは１または２である。
【０１５４】
さらに好ましいのは、式Ｂ−Ｉ−１〜Ｂ−Ｉ−５の群から選択される、好ましくは式Ｂ−Ｉ−１、Ｂ−Ｉ−２、Ｂ−Ｉ−３、Ｂ−Ｉ−５および／またはＢ−Ｉ−６
【化２４】
2019523435.tif 000029
【化２５】
2019523435.tif 000030
で表される式の群から選択される、式Ｂ−Ｉで表される１種以上のネマトゲンを含むコレステリック液晶媒体であり、
【０１５５】
式中、パラメータは、上に与えられる意味を有し、および好ましくは、
ＲＢ１は、最大１２個までのＣ原子をもつアルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシであり、
ＸＢ１は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＣＳ、ＯＣＦ３、好ましくはＣＮ、ＯＣＦ３またはＦであり、および
ＬＢ１１およびＬＢ１２は、独立して、ＨまたはＦであり、好ましくは一方がＨでありおよび他方がＨまたはＦであり、最も好ましくは両者がＨである。
【０１５６】
さらに好ましいのは、式Ｂ−ＩＩ−１〜Ｂ−ＩＩ−５
【化２６】
2019523435.tif 000031
の群から、好ましくは式Ｂ−ＩＩ−１および／またはＢ−ＩＩ−５から選択される、式Ｂ−ＩＩで表される１種以上のネマトゲンを含むコレステリック液晶媒体であり、
【０１５７】
式中パラメータは、上に与えられる意味を有し、および好ましくは、
ＲＢ２１およびＲＢ２２は、独立して、最大１２個までのＣ原子をもつアルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシであり、より好ましくはＲＢ２１は、アルキルであり、およびＲＢ２２は、アルキル、アルコキシまたはアルケニルであり、および式Ｂ−ＩＩ−１において最も好ましくはアルケニル、とりわけビニルまたは１−プロペニルであり、および式Ｂ−ＩＩ−２において最も好ましくはアルキルである。
【０１５８】
さらに好ましいのは、式Ｂ−ＩＩＩで表される１種以上のネマトゲンを含むコレステリック液晶媒体であるが、前記式は、好ましくは、式Ｂ−ＩＩＩ−１〜Ｂ−ＩＩＩ−１０
【化２７】
2019523435.tif 000032
【化２８】
2019523435.tif 000033
で表される、最も好ましくは式Ｂ−ＩＩＩ−１０で表される化合物の群から選択され、
【０１５９】
式中パラメータは、上に与えられる意味を有し、および好ましくは、
ＲＢ３１およびＲＢ３２は、独立して、最大１２個までのＣ原子をもつアルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシであり、より好ましくは、ＲＢ３１は、アルキルであり、およびＲＢ３２は、アルキルまたはアルコキシ、最も好ましくはアルコキシであり、および
ＬＢ２２およびＬＢ３１、ＬＢ３２は、独立して、ＨまたはＦであり、好ましくは一方がＦであり、および他方がＨまたはＦであり、最も好ましくは両者がＦである。
【０１６０】
式Ｂ−Ｉ〜Ｂ−ＩＩＩで表される化合物は、専門家に知られているか、またはそれ自体知られている方法であって、有機化学の標準的学術書、例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgartなどに記載の方法に従ってまたはこれに類似して合成され得るかのいずれかである。
【０１６１】
ＵＬＨモードに好適なコレステリック液晶媒体は、好適ならせんねじれ力（ＨＴＰ）をもつ１種以上のキラルの化合物、とりわけWO 98/00428に開示されているものを含む。
【０１６２】
好ましくは、キラル化合物は、式Ｃ−Ｉ〜Ｃ−ＩＩＩ、
【化２９】
2019523435.tif 000034
で表される化合物の群から選択され、後者のものは、夫々の（Ｓ，Ｓ）鏡像異性体を包含し、
【０１６３】
式中ＥおよびＦは、各々独立して、１，４−フェニレンまたはトランス−１，４−シクロヘキシレンであり、ｖは、０または１であり、Ｚ０は、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−または単結合であり、およびＲは、１〜１２個のＣ原子をもつアルキル、アルコキシまたはアルカノイルである。
【０１６４】
とりわけ好ましいコレステリック液晶媒体は、少なくとも１種以上のキラルの化合物を含むが、これら自体が必ずしも、液晶相を示さなければならないわけでも、良好な均一配向をこれら自体に与えなければならないわけでもない。
【０１６５】
式Ｃ−ＩＩで表される化合物およびこれらの合成は、WO98/00428に記載されている。特に好ましいのは、下の表Ｄに示されるとおり、化合物CD-1である。式Ｃ−ＩＩＩで表される化合物およびこれらの合成は、GB 2 328 207に記載されている。
【０１６６】
さらに、典型的に使用されるキラル化合物は、例として市販のR/S-5011、CD-1、R/S-811およびCB-15（Merck KGaA, Darmstadt, Germanyから）である。
【０１６７】
上述のキラル化合物R/S-5011およびCD-1、および式Ｃ−Ｉ、Ｃ−ＩＩおよびＣ−ＩＩＩで表される（他の）化合物は、極めて高いらせんねじれ力（ＨＴＰ）を呈し、したがって本発明の目的のためにとりわけ有用である。
【０１６８】
コレステリック液晶媒体は好ましくは、好ましくは１〜５種、とりわけ１〜３種、極めて好ましくは１種または２種のキラル化合物であって、好ましくは上の式Ｃ−ＩＩ、とりわけCD-1、および／または式Ｃ−ＩＩＩおよび／またはR-5011またはS-5011から選択されるキラルの化合物を含み、極めて好ましくは、キラル化合物は、R-5011、S-5011またはCD-1である。
【０１６９】
コレステリック液晶媒体中のキラル化合物の量は、総混合物の、好ましくは１から２０重量％まで、より好ましくは１から１５重量％まで、なおより好ましくは１から１０重量％まで、最も好ましくは１から５重量％までである。
【０１７０】
さらに好ましい態様において、少量（例えば０．３重量％、典型的には＜１重量％）の重合性化合物は、上記のコレステリック液晶媒体へ加えられ、光変調素子中への導入後、大抵ＵＶ光重合によって、in situで重合または架橋される。「反応性メソゲン」（ＲＭ）としてもまた知られている、重合性メソゲンまたは液晶化合物の、ＬＣ混合物への添加は、さらにＵＬＨ組織を安定化するために、とりわけ好適であることが証明された（例としてLagerwall et al., Liquid Crystals 1998, 24, 329 - 334.）。
【０１７１】
好適な重合性液晶化合物は、好ましくは、式Ｄ
Ｐ−Ｓｐ−ＭＧ−Ｒ０          Ｄ
で表される化合物の群から選択され、
式中
Ｐは、重合性基であり、
【０１７２】
Ｓｐは、スペーサー基または単結合であり、
ＭＧは、棒形のメソゲン性基であるが、これは好ましくは、式Ｍから選択され、
Ｍは、−（ＡＤ２１−ＺＤ２１）ｋ−ＡＤ２２−（ＺＤ２２−ＡＤ２３）ｌ−であり、
【０１７３】
ＡＤ２１〜ＡＤ２３は、各出現において互いに独立して、任意に１個以上の同一のまたは異なる基Ｌによって置換されていてもよい、アリール基、ヘテロアリール基、ヘテロ環式基または脂環式基であり、好ましくは、任意に１個以上の同一のまたは異なる基Ｌによって置換されていてもよい、１，４−シクロヘキシレンまたは１，４−フェニレン、１，４−ピリジン、１，４−ピリミジン、２，５−チオフェン、２，６−ジチエノ［３，２−ｂ：２’，３’−ｄ］チオフェン、２，７−フッ素、２，６−ナフタレン、２，７−フェナントレンであり、
【０１７４】
ＺＤ２１およびＺＤ２２は、各出現において互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０１−、−ＮＲ０１−ＣＯ−、−ＮＲ０１−ＣＯ−ＮＲ０２、−ＮＲ０１−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲ０１−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲ０１−、−ＣＹ０１＝ＣＹ０２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、好ましくは−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、
【０１７５】
Ｌは、各出現において互いに独立して、ＦまたはＣｌであり、
Ｒ０は、１〜２０個以上のＣ原子をもつ、好ましくは任意にフッ素化された１〜１５個のＣ原子をもつ、Ｈ、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであるか、またはＹ０もしくはＰ−Ｓｐ−であり、
【０１７６】
Ｙ０は、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＣＨ３、ＯＣＮ、ＳＣＮ、任意にフッ素化された１〜４個のＣ原子をもつアルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、または１〜４個のＣ原子をもつモノ−、オリゴ−またはポリフッ素化されたアルキルまたはアルコキシ、好ましくはＦ、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２、ＯＣＨ３、または１〜４個のＣ原子をもつモノ−、オリゴ−またはポリフッ素化されたアルキルまたはアルコキシであり、
【０１７７】
Ｙ０１およびＹ０２は各々、互いに独立して、Ｈ、Ｆ、ＣｌまたはＣＮを表し、
Ｒ０１およびＲ０２は、各々および独立して、Ｒ０において上に定義されるとおりの意味を有し、および
ｋおよびｌは、各々および独立して、０、１、２、３または４、好ましくは０、１または２、最も好ましくは１である。
【０１７８】
好ましい重合性の単反応性、二反応性または多反応性の液晶化合物は、例えば、WO 93/22397、EP 0 261 712、DE 195 04 224、WO 95/22586、WO 97/00600、US 5,518,652、US 5,750,051、US 5,770,107およびUS 6,514,578に開示されている。
【０１７９】
好ましい重合性基は、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯＯ−、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯ−、
【化３０】
2019523435.tif 000035
ＣＨ２＝ＣＷ２−（Ｏ）ｋ３−、ＣＷ１＝ＣＨ−ＣＯ−（Ｏ）ｋ３−、ＣＷ１＝ＣＨ−ＣＯ−ＮＨ−、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯ−ＮＨ−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−ＯＣＯ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２ＣＨ−ＯＣＯ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−、（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２）２Ｎ−ＣＯ−、ＨＯ−ＣＷ２Ｗ３−、ＨＳ−ＣＷ２Ｗ３−、ＨＷ２Ｎ−、ＨＯ−ＣＷ２Ｗ３−ＮＨ−、ＣＨ２＝ＣＷ１−ＣＯ−ＮＨ−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＯＯ）ｋ１−Ｐｈｅ−（Ｏ）ｋ２−、ＣＨ２＝ＣＨ−（ＣＯ）ｋ１−Ｐｈｅ−（Ｏ）ｋ２−、Ｐｈｅ−ＣＨ＝ＣＨ−、ＨＯＯＣ−、ＯＣＮ−およびＷ４Ｗ５Ｗ６Ｓｉ−からなる群から選択され、
【０１８０】
ここでＷ１は、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＮ、ＣＦ３、フェニル、または１〜５個のＣ原子を有するアルキル、とりわけＨ、Ｆ、ＣｌまたはＣＨ３を表し、Ｗ２およびＷ３は各々、互いに独立して、Ｈ、または１〜５個のＣ原子を有するアルキル、とりわけＨ、メチル、エチルまたはｎ−プロピルを表し、Ｗ４、Ｗ５およびＷ６は各々、互いに独立して、Ｃｌ、１〜５個のＣ原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを表し、Ｗ７およびＷ８は各々、互いに独立して、Ｈ、Ｃｌ、または１〜５個のＣ原子を有するアルキルを表し、Ｐｈｅは、上に定義されるとおりの１個以上のラジカルＬによって任意に置換されていてもよいが、Ｐ−Ｓｐとは異なる、１，４−フェニレンを表し、およびｋ１、ｋ２およびｋ３は各々、相互に独立して、０または１を表し、ｋ３は、好ましくは１を表し、ｋ４は、１から１０までの整数である。
【０１８１】
とりわけ好ましい基Ｐは、ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−、ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯ−、ＣＨ２＝ＣＦ−ＣＯＯ−、ＣＨ２＝ＣＨ−、ＣＨ２＝ＣＨ−Ｏ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−ＯＣＯ−、（ＣＨ２＝ＣＨ）２ＣＨ−Ｏ−、
【化３１】
2019523435.tif 000036
とりわけビニルオキシ、アクリラート、メタクリラート、フルオロアクリラート、クロロアクリラート、オキセタンおよびエポキシドである。
【０１８２】
本発明のさらなる好ましい態様において、式Ｉ*およびＩＩ*およびそれらの下位式で表される重合性化合物は、１個以上のラジカルＰ−Ｓｐ−の代わりに、２個以上の重合性基Ｐ（多官能性重合性ラジカル）を含有する１個以上の分枝ラジカルを含有する。このタイプの好適なラジカル、およびこれらを含有する重合性化合物は、例えば、US 7,060,200 B1またはUS 2006/0172090 A1に記載されている。とりわけ好ましいのは、以下の式:
【０１８３】
【化３２】
2019523435.tif 000037
【０１８４】
から選択される多官能性重合性ラジカルであり、前記式において、
アルキルは、単結合、または１〜１２個のＣ原子を有する直鎖または分枝のアルキレンを表すが、前記アルキレンにおいて１個以上の非隣接ＣＨ２基は各々、相互に独立して、−Ｃ（Ｒｘ）＝Ｃ（Ｒｘ）−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ（Ｒｘ）−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−によって、Ｏ原子またはＳ原子が相互に直接連結されないように、置き換えられていてもよく、および前記アルキレンにおいて、加えて、１個以上のＨ原子は、Ｆ、ＣｌまたはＣＮによって置き換えられていてもよく、ここでＲｘは、上述の意味を有し、好ましくは上に定義されるとおりのＲ０を表し、
【０１８５】
ａａおよびｂｂは各々、互いに独立して、０、１、２、３、４、５または６を表し、
Ｘは、Ｘ’について指し示される意味の１つを有し、および
Ｐ１〜５は各々、互いに独立して、Ｐについて上に指し示される意味の１つを有する。
【０１８６】
好ましいスペーサー基Ｓｐは、ラジカル「Ｐ−Ｓｐ−」が式「Ｐ−Ｓｐ’−Ｘ’−」に適合するように、式Ｓｐ’−Ｘ’から選択されるが、ここで
Ｓｐ’は、１〜２０個、好ましくは１〜１２個のＣ原子を有するアルキレンを表すが、前記アルキレンは任意に、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮによって単置換または多置換されていてもよく、および前記アルキレンにおいて、加えて、１個以上の非隣接ＣＨ２基は各々、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲｘ−、−ＳｉＲｘＲｘｘ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＮＲｘ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＮＲｘ−、−ＮＲｘ−ＣＯ−ＮＲｘ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−によって、Ｏ原子および／またはＳ原子が相互に直接連結されないように、置き換えられていてもよく、
【０１８７】
Ｘ’は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲｘ−、−ＮＲｘ−ＣＯ−、−ＮＲｘ−ＣＯ−ＮＲｘ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＲｘ−、−ＣＹ２＝ＣＹ３−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合、好ましくは−Ｏ−、−Ｓ、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲｘ−、−ＮＲｘ−ＣＯ−、−ＮＲｘ−ＣＯ−ＮＲｘ−または単結合を表す。
【０１８８】
ＲｘおよびＲｘｘは各々、相互に独立して、Ｈ、または１〜１２個のＣ原子を有するアルキルを表し、および
Ｙ２およびＹ３は各々、互いに独立して、Ｈ、Ｆ、ＣｌまたはＣＮを表す。
【０１８９】
典型的なスペーサー基Ｓｐ’は、例えば、−（ＣＨ２）ｐ１−、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｑ１−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−ＮＨ−ＣＨ２ＣＨ２−または−（ＳｉＲｘＲｘｘ−Ｏ）ｐ１−であり、前記基において、ｐ１は、１から１２までの整数であり、ｑ１は、１から３までの整数であり、およびＲｘおよびＲｘｘは、上述の意味を有する。
とりわけ好ましい基−Ｘ’−Ｓｐ’−は、−（ＣＨ２）ｐ１−、−Ｏ−（ＣＨ２）ｐ１−、−ＯＣＯ−（ＣＨ２）ｐ１−、−ＯＣＯＯ−（ＣＨ２）ｐ１−である。
【０１９０】
とりわけ好ましい基Ｓｐ’は例えば、各ケースにおいて、直鎖エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシエチレン、メチレンオキシブチレン、エチレンチオエチレン、エチレン−Ｎ−メチルイミノエチレン、１−メチルアルキレン、エテニレン、プロペニレンおよびブテニレンである。
【０１９１】
さらなる好ましい重合性の単反応性、二反応性または多反応性の液晶化合物は、以下のリスト：
【化３３】
2019523435.tif 000038
【０１９２】
【化３４】
2019523435.tif 000039
【０１９３】
【化３５】
2019523435.tif 000040
【０１９４】
【化３６】
2019523435.tif 000041
において示されるものであって、
【０１９５】
式中
Ｐ０は、複数回出現するケースにおいて相互に独立して、重合性基、好ましくはアクリル、メタクリル、オキセタン、エポキシ、ビニル、ビニルオキシ、プロペニルエーテルまたはスチレンの基であり、
Ａ０は、複数回出現するケースにおいて相互に独立して、１，４−フェニレン（任意に１、２、３または４個の基Ｌで置換されていてもよい）、またはトランス−１，４−シクロヘキシレンであり、
【０１９６】
Ｚ０は、複数回出現するケースにおいて相互に独立して、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、
ｒは、０、１、２、３または４、好ましくは０、１または２であり、
ｔは、複数回出現するケースにおいて互いに独立して、０、１、２または３であり、
ｕおよびｖは、互いに独立して、０、１または２であり、
【０１９７】
ｗは、０または１であり、
ｘおよびｙは、互いに独立して、０または１から１２までの同一のまたは異なる整数であり、
ｚは、０または１であるが、隣接するｘまたはｙが０である場合、ｚは０であり、
加えて、ここでベンゼン環およびナフタレン環は加えて、１個以上の同一のまたは異なる基Ｌで置換され得、パラメータＲ０、Ｙ０、Ｒ０１、Ｒ０２およびＬは、式Ｄにおいて上に与えられるのと同じ意味を有する。
【０１９８】
重合性化合物は、ＬＣディスプレイの基板間のＬＣ媒体中のin-situでの重合によって、重合されるかまたは架橋される（化合物が、２個以上の重合性基を含有する場合）。好適かつ好ましい重合方法は、例えば、熱または光重合、好ましくは光重合、とりわけＵＶ光重合である。必要ならば、１種以上の開始剤もまた、ここで加えられてもよい。重合に好適な条件、および開始剤の好適なタイプおよび量は、当業者に知られており、文献に記載されている。
【０１９９】
フリーラジカル重合に好適なのは、例えば、市販の光開始剤Irgacure651（登録商標）、Irgacure184（登録商標）、Irgacure907（登録商標）、Irgacure369（登録商標）またはDarocure1173（登録商標）(Ciba AG)である。開始剤が採用される場合、全体としての混合物中でのその割合は、好ましくは０．００１〜５重量％、とりわけ好ましくは０．００１〜１重量％である。しかしながら、重合はまた、開始剤の添加がない場合であっても起こり得る。さらなる好ましい態様において、ＬＣ媒体は、重合開始剤を含まない。
【０２００】
重合性の成分またはコレステリック液晶媒体はまた、例えば保管または輸送の間のＲＭの望ましくない自発的な重合を阻むために、１種以上の安定剤をも含んでいてもよい。安定剤の好適なタイプおよび量は、当業者に知られており、文献に記載されている。とりわけ好適なのは、例えばIrganox（登録商標）シリーズ(Ciba AG)の市販の安定剤である。安定剤が採用される場合、ＲＭまたは重合性化合物の総量に基づくそれらの割合は、好ましくは１０〜５０００ｐｐｍ、とりわけ好ましくは５０〜５００ｐｐｍである。
【０２０１】
上述の重合性化合物はまた、開始剤のない重合にも好適であるが、このことは、例えば、より低い材料費、およびとりわけ、残存する可能性のある量の開始剤またはその分解生成物によるＬＣ媒体のより少ない汚染などの、大きな利点と関連する。
【０２０２】
重合性化合物は、コレステリック液晶媒体へ個々に加えられ得るが、２種以上の重合性化合物を含む混合物を使用することもまた可能である。このタイプの混合物の重合の際、コポリマーが形成される。本発明はさらにまた、本明細書で述べられる重合性混合物に関する。
【０２０３】
本発明に従って使用され得るコレステリック液晶媒体は、それ自体従来のやり方で、例えば、上述の化合物の１種以上を、上に定義されるとおりの１種以上の重合性化合物と、および任意に、さらなる液晶化合物および／または添加剤と、混合することによって、調製される。一般に、より少ない量で使用される所望の量の成分は、有利には高温にて、主要な構成要素を構成する成分に溶解させられる。有機溶媒中の、例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノール中の成分の溶液を混合すること、および溶媒を、例えば、徹底して混合した後、蒸留によって、再び除去することもまた可能である。
【０２０４】
ＬＣ媒体がまた、例えば、Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｃｌ、Ｆが、対応する同位体によって置き換えられているところの化合物をも含んでいてもよいことは、当業者には言うまでもない。
【０２０５】
液晶媒体は、例えば、さらなる安定剤、阻害剤、連鎖移動剤、同時反応モノマー、表面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水剤、接着剤、流動性向上剤、消泡剤、脱気剤、希釈剤、反応性希釈剤、補助剤、着色剤、色素、顔料またはナノ粒子などのさらなる添加剤を、通常の濃度において含有していてもよい。
【０２０６】
これらのさらなる構成要素の総濃度は、総混合物に基づき、０．１％〜１０％、好ましくは０．１％〜６％の範囲にある。各々使用される個々の化合物の濃度は、好ましくは０．１％〜３％の範囲にある。これらのおよび同様の添加剤の濃度は、本出願における液晶媒体の液晶成分および化合物の濃度の値および範囲に対しては考慮されていない。これはまた、混合物において使用される二色性色素の濃度にも当てはまるが、これらは、ホスト媒体の成分における化合物夫々の濃度が特定されているとき、重視されない。夫々の添加剤の濃度は常に、最終的にドープされた混合物と比べて与えられる。
【０２０７】
一般に、本出願に従う媒体におけるすべての化合物の総濃度は、１００％である。
【０２０８】
本発明に従う光変調素子の製造のための典型的な方法は、少なくとも以下のステップ：
−  基板の切断および清浄、
−  電極構造体を基板上に提供すること、
−  少なくとも一方の基板の電極構造体上の少なくとも１つの配向層のコーティング、
−  一方の基板の電極構造体上の１つの配向層の処理、
−  セルを、ＵＶ硬化性接着剤を使用して組み立てること、
−  セルをコレステリック液晶媒体で満たすこと、
−  任意に、電場をＬＣ媒体へ印加しながらアイソトロピック相からコレステリック相へゆっくり冷却することによって、ＵＬＨ組織を得ること、および
−  任意に、ＬＣ媒体の重合性化合物を硬化させること
を含む。
【０２０９】
本発明に従うデバイスの機能的な原理は、下に詳細に説明されるであろう。クレーム中に存在しない、クレームされた発明の範囲の制限は、推測される機能の仕方に関するコメントから誘導されるべきではないことを、注記する。
【０２１０】
好ましくは、および完璧な配向系のケースにおいて、ＵＬＨ組織は、自発的に形成され、およびそれ自体、場はこのケースにおいては要求されないであろう。
【０２１１】
好ましくは、自発的なＵＬＨ配向のケースにおいて、温度制御もまた必要ではないが、まだ混合物の使用可能なネマチック範囲内にある。およびまた、デバイスが満たされ得る範囲内にもある。
【０２１２】
さらなる好ましい態様において、フォーカルコニックまたはGrandjean組織から始めて、例えば１０Ｖおよび２００Ｈｚの高周波数をもつ電場を、コレステリック液晶媒体へ印加しつつ、そのアイソトロピック相からそのコレステリック相へゆっくり冷却することによって、ＵＬＨ組織を得ることが可能である。場周波数(The field frequency)は、異なる媒体によって異なっていてもよい。
【０２１３】
ＵＬＨ組織から始めて、コレステリック液晶媒体は、電場の印加によって、フレキソエレクトリックスイッチングに供され得る。これによって、セル基板の平面における材料の光軸の回転が引き起こされ、それによって、交差させた偏光子間に材料を置く際に透過の変化に繋がる。独創的な材料のフレキソエレクトリックスイッチングはさらに、上の導入(the introduction above)においておよび例において詳細に記載される。
【０２１４】
本発明に従う光変調素子の「オフ状態」における均一に置かれるらせん組織は、顕著に改善された光減衰、およびしたがって好ましいコントラストを提供する。加えて、ＵＬＨ組織は、電圧を除去した後に安定であり、数日／週の間その状態のままである。
【０２１５】
デバイスの光学は、ある程度まで自己補償的（従来のパイセルと同様）であり、ＶＡモードに従う従来の光変調素子より良好な視野角を提供する。
【０２１６】
要求される印加電場強度は、主として、ホスト混合物の電極ギャップおよびｅ／Ｋに依存する。印加される電界強度は、典型的には、およそ１０Ｖ／μｍ−１未満、好ましくはおよび８Ｖ／μｍ−１未満、より好ましくはおよそ５Ｖ／μｍ−１未満である。それに対応して、本発明に従う光変調素子の印加される駆動電圧は、好ましくはおよそ３０Ｖ未満、より好ましくはおよそ２０Ｖ未満、なおより好ましくはおよそ１０Ｖ未満である。
【０２１７】
本発明に従う光変調素子は、一般的に専門家に知られているとおりの従来の駆動波形で操作され得る。
本発明の光変調素子は、様々なタイプの光学的および電気光学的デバイスにおいて使用され得る。
【０２１８】
該光学的および電気光学的デバイスは、限定せずに、電気光学的ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、非線形光学的（ＮＬＯ）デバイス、および光情報記憶デバイスを包含する。
【０２１９】
別段本文脈が明確に指し示さない限り、本明細書に使用されるとき、複数形の用語は本明細書中、単数形も包含するものと解釈されるべきであり、逆もまた同様である。
本出願において指し示されるパラメータ範囲はすべて、専門家によって知られているとおり最大の許容誤差を包含する限界値を包含する。
【０２２０】
特性の様々な範囲について指し示される種々の上限値および下限値は、相互に組み合わせて、追加の好ましい範囲を生じさせる。
【０２２１】
本出願の全体にわたり、別段はっきりと明記されない限り、以下の条件および定義を適用する。すべての濃度は、重量パーセントで引用され、全体として夫々の混合物に関する。すべての温度は、摂氏度で引用され、すべての温度差は、示差度で引用される。すべての物理的特性は、“Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals”, Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germanyに従って決定され、別段はっきりと明記されない限り、２０℃の温度について引用される。
【０２２２】
光学異方性（Δｎ）は、５８９．３ｎｍの波長にて決定される。誘電異方性（Δε）は、１ｋＨｚの周波数にて、またははっきりと明記されているとき１９ＧＨｚの周波数にて決定される。閾値電圧、ならびにすべての他の電気光学的特性は、Merck KGaA（Germany）にて生成された試験セルを使用して決定される。Δεの決定のための試験セルは、およそ２０μｍのセル厚さを有する。電極は、１．１３ｃｍ２の面積およびガードリングを有する円形のＩＴＯ電極である。
【０２２３】
配列層は、ホメオトロピック配列（ε││）についてNissan Chemicals（Japan）からのSE-1211、および均一な配向（ε⊥）についてJapan Synthetic Rubber（Japan）からのポリイミドAL-1054である。キャパシタンスは、Solatron 1260周波数応答アナライザーを使用して、０．３Ｖｒｍｓの電圧をもつ正弦波を使用して決定される。電気光学的測定において使用される光は、白色光である。Autronic-Melchers（Germany）からの市販のＤＭＳ機器を使用する設定(A set-up)が、ここで使用される。
【０２２４】
本明細書の記載およびクレームの全体にわたり、単語「含む(comprise)」および「含有する(contain)」およびその単語の変形、例えば「含んでいる(comprising)」および「含む(comprises)」は、「包含するがそれらに限定されない(including but not limited to)」ことを意味し、他の構成要素を排除することを意図しない（および排除しない）。他方、単語「含む」はまた、用語「からなる(consisting of)」も包含するが、それに限定されない。
【０２２５】
上に記載の特色の、とりわけ好ましい態様の多くは、独自に独創的であり、本発明の態様の一部と全く同じではない(not just as)ことが解されるであろう。独立した保護は、目下クレームされているいずれの発明に加えて、またはその代わりに、これらの特色に対して求められることがある。
【０２２６】
本願全体にわたり、３個の隣接原子へ結合されているＣ原子での結合角（例として、Ｃ＝ＣまたはＣ＝Ｏ二重結合における、または例として、ベンゼン環における）、および、２個の隣接原子へ結合されているＣ原子での結合角（例として、Ｃ≡ＣまたはＣ≡Ｎ三重結合における、またはすべてのアリル位Ｃ＝Ｃ＝Ｃにおける）は、いくつかの実例において、いくつかの構造式において、これらの角度が、正確には表現されていないにもかかわらず、これらの角度が、例として、小環の一部など、３−、５−または５原子環など、別段制限されない限り、１２０°および１８０°であることは理解されるべきである。
【０２２７】
本発明の先述の態様に対して変形がなされ得つつも、まだ本発明の範囲内に収まることは解されるであろう。同じの、均等のまたは類似の目的を果たす代わりの特色は、別段明記されない限り、本明細書に開示される各特色と置き換えてもよい。よって、別段明記されない限り、開示される各特色は、包括的な一連の均等のまたは類似の特色の一例に過ぎない。
【０２２８】
本明細書に開示される特色のすべては、かかる特色および／またはステップの少なくともいくつかが互いに排他的である組み合わせを除き、いずれの組み合わせで組み合わされてもよい。とりわけ、本発明の好ましい特色が、本発明のすべての側面へ適用可能であり、いずれの組み合わせで使用されてもよい。同様に、必須でない組み合わせで記載される特色は、個別に使用されてもよい（組み合わせではなく）。
【０２２９】
さらなる労力もなく、当業者は、前述の記載を使用して、本発明をその最大限まで利用し得るものと考えられる。以下の例は、したがって、単なる例示であって、本開示の残りを何であれ限定するものとは決して解釈されるべきではない。
【０２３０】
以下の略号が使用されて、化合物の液晶相挙動が説明される：Ｋ＝結晶；Ｎ＝ネマチック；Ｎ２＝ねじれ−曲げネマチック；Ｓ＝スメクチック；Ｃｈ＝コレステリック；Ｉ＝アイソトロピック；Ｔｇ＝ガラス転移。記号間の数字は、℃での相転移温度を指し示す。
【０２３１】
本願において、および特に以下の例において、液晶化合物の構造体は、「頭文字(acronyms)」ともまた呼ばれる略号によって表現される。略号の、対応する構造体への変換は、以下の３つの表Ａ〜Ｃに従うと分かりやすい。
【０２３２】
すべての基ＣｎＨ２ｎ＋１、ＣｍＨ２ｍ＋１、およびＣｌＨ２ｌ＋１は、好ましくは、夫々ｎ個、ｍ個およびｌ個のＣ原子をもつ直鎖アルキル基であり、すべての基ＣｎＨ２ｎ、ＣｍＨ２ｍ、およびＣｌＨ２ｌは、好ましくは、夫々（ＣＨ２）ｎ、（ＣＨ２）ｍおよび（ＣＨ２）ｌであり、および−ＣＨ＝ＣＨ−は、好ましくは、夫々トランス−、Ｅビニレンである。
【０２３３】
表Ａは、環要素について使用される記号を、表Ｂは、連結基についてのものを、および表Ｃは、分子の左側および右側の末端基のための記号についてのものを列挙する。
表Ａ：環要素
【表１】
2019523435.tif 000042
【０２３４】
【表２】
2019523435.tif 000043
【０２３５】
表Ｂ：連結基
【表３】
2019523435.tif 000044
【０２３６】
表Ｃ：末端基
【表４】
2019523435.tif 000045
式中ｎおよびｍは各々、整数であり、および３つの点「…」は、この表の他の記号のためのスペースを指し示す。
【０２３７】
例
本発明はこれから、以下の実施例の参照によって、より詳細に記載されるであろう。前記実施例は、説明のためのみであって、本発明の範囲を限定するものではない。
混合物の例：
以下のＬＣ−混合物（Ｍ−１）を調製する：
【０２３８】
【表５】
2019523435.tif 000046
【０２３９】
例１：ポリイミドAL-3046をもつ試験セル
比較例１．１：
以下の積層：
−  第１基板、
−  第１電極構造体、
−  未処理の配向層、
−  コレステリック液晶媒体、
−  未処理の配向層、
−  第２電極構造体、および
−  第２基板
からなる比較試験セルを、以下のプロセスによって製造する。
【０２４０】
予めパターン化されたＩＴＯガラス基板を清浄する。２つの基板をプラナー用(planar)ポリイミドAL-3046（Japan Synthetic Rubber, JSR, Japan）でスピンコートした。ポリイミドでコートされた両基板を、ホットプレート上で１００℃にて１ｍｉｎ予備硬化(pre-cured)させ、最終硬化を、オーブン中２００℃にて９０ｍｉｎ行う。
【０２４１】
温度硬化性フレーム封止材(A temperature curable frame sealant)を適用し、３μｍスペーサーを一方の基板上へ噴霧することで形成した(3 μm spacer are sprayed onto one substrate)。両基板を、処理済のポリイミド層のラビング方向が逆平行方向に配置されるように組み立て、３μｍの所望するセルギャップに対しプレスし、接着剤を１５０℃にて硬化する。単一の試験セルを配向実験のために切り離し、毛細管充填(capillary filling)によって８０℃にて混合物Ｍ１で満たす。
【０２４２】
満たされた試験セルを、透明点を上回りさらに(up above the clearing point)７５℃まで加熱し、２００Ｈｚで２０ボルトの方形波電圧を印加する。セルを電圧とともに冷却し、駆動電圧をオフにした後、黒色状態を、顕微鏡観察によって格付けする。
セルは、ＵＬＨ組織を示さない。
【０２４３】
比較例１．２：
以下の積層：
−  第１基板、
−  第１電極構造体、
−  処理済の配向層、
−  コレステリック液晶媒体、
−  処理済の配向層、
−  第２電極構造体、および
−  第２基板
からなる比較試験セルを、以下のプロセスによって製造する。
【０２４４】
予めパターン化されたＩＴＯガラス基板を清浄する。２つの基板をプラナー用ポリイミドAL-3046（Japan Synthetic Rubber, JSR, Japan）でスピンコートした。ポリイミドでコートされた両基板を、ホットプレート上で１００℃にて１ｍｉｎ予備硬化させ、最終硬化を、オーブン中２００℃にて９０ｍｉｎ行う。
ポリイミドでコードされた両基板を、レーヨン布で被覆された回転ローラーを用いるラビングによって処置することで、好ましいＬＣ配列が誘発される。
【０２４５】
温度硬化性フレーム封止材を適用し、３μｍスペーサーを一方の基板上へ噴霧することで形成した。両基板を、処理済のポリイミド層のラビング方向が逆平行方向に配置されるように組み立て、３μｍの所望するセルギャップに対しプレスし、接着剤を１５０℃にて硬化する。単一の試験セルを配向実験のために切り離し、毛細管充填(capillary filling)によって８０℃にて混合物Ｍ１で満たす。
【０２４６】
満たされた試験セルを、透明点を上回りさらに７５℃まで加熱し、２００Ｈｚで２０ボルトの方形波電圧を印加する。セルを電圧とともに冷却し、駆動電圧をオフにした後、黒色状態を、顕微鏡観察によって格付けする。
セルは、ＵＬＨ組織においていくつかの欠陥を示し、ＵＳＨに対する再配列は、数時間内に始まる。
【０２４７】
例１．３：
以下の積層：
−  第１基板、
−  第１電極構造体、
−  処理済の配向層、
−  コレステリック液晶媒体、
−  第２電極構造体、および
−  第２基板
からなる、本発明に従う試験セルを、以下のプロセスによって製造する。
【０２４８】
予めパターン化されたＩＴＯガラス基板を清浄して、一方の基板をプラナー用ポリイミドAL-3046（Japan Synthetic Rubber, JSR, Japan）でスピンコートする。ポリイミド層を、ホットプレート上で１００℃にて１ｍｉｎ予備硬化させ、最終硬化を、オーブン中２００℃にて９０ｍｉｎ行う。ポリイミドでコードされた基板を、レーヨン布で被覆された回転ローラーを用いるラビングによって処置することで、好ましいＬＣ配列が誘発される。
【０２４９】
温度硬化性フレーム封止材を適用し、３μｍスペーサーを一方の基板上へ噴霧することで形成した。処理済のポリイミド層をもつ基板の上端に、予めパターン化されたブランクのＩＴＯ基板を置き、３μｍの所望するセルギャップに対しプレスし、接着剤を１５０℃にて硬化させる。単一の試験セルを配向実験のために切り離し、毛細管充填によって８０℃にて混合物Ｍ１で満たす。
【０２５０】
満たされた試験セルを、透明点を上回りさらに７５℃まで加熱し、２００Ｈｚで２０ボルトの方形波電圧を印加する。セルを電圧とともに冷却し、駆動電圧をオフにした後、黒色状態を、顕微鏡観察によって格付けする。
【０２５１】
セルは、比較例１．２と比較すると、ＵＬＨ組織における欠陥領域をほとんど示さず、ＵＬＨ組織の安定性は、少なくとも数週間ＵＳＨに対する再配列もなく、著しく改善される（比較例１．２において、ＵＳＨドメインは、数時間後に現れる）。
【０２５２】
例１．４：
以下の積層：
−  第１基板、
−  第１電極構造体、
−  処理済の配向層、
−  コレステリック液晶媒体、
−  未処理の配向層、
−  第２電極構造体、および
−  第２基板
からなる、本発明に従う試験セルを、以下のプロセスによって製造する。
【０２５３】
予めパターン化されたＩＴＯガラス基板を清浄する。２つの基板をプラナー用ポリイミドAL-3046（Japan Synthetic Rubber, JSR, Japan）でスピンコートした。ポリイミド層を、ホットプレート上で１００℃にて１ｍｉｎ予備硬化させ、最終硬化を、オーブン中２００℃にて９０ｍｉｎ行う。ポリイミドでコードされた一方の基板を、レーヨン布で被覆された回転ローラーを用いるラビングによって処置することで、好ましいＬＣ配列が誘発される；第２基板は、処理しない。
【０２５４】
温度硬化性フレーム封止材を適用し、３μｍスペーサーを一方の基板上へ噴霧することで形成した。両基板を組み立て、３μｍの所望するセルギャップに対しプレスし、接着剤を１５０℃にて硬化する。単一の試験セルを配向実験のために切り離し、毛細管充填によって８０℃にて混合物Ｍ１で満たす。
【０２５５】
満たされた試験セルを、透明点を上回りさらに７５℃まで加熱し、２００Ｈｚで２０ボルトの方形波電圧を印加する。セルを電圧とともに冷却し、駆動電圧をオフにした後、黒色状態を、顕微鏡観察によって格付けする。
【０２５６】
セルは、比較例１．２と比較すると、ＵＬＨ組織における欠陥領域をほとんど示さず、ＵＬＨ組織の安定性は、少なくとも数週間ＵＳＨに対する再配列もなく、著しく改善される（比較例１．２において、ＵＳＨドメインは、数時間後に現れる）。
【０２５７】
要約例１：
例１の結果を、以下の表に要約する：
【表６】
2019523435.tif 000047
【０２５８】
例２：ポリイミドAL-1254をもつ試験セル
比較例２．１：
以下の積層：
−  第１基板、
−  第１電極構造体、
−  未処理の配向層、
−  コレステリック液晶媒体、
−  未処理の配向層、
−  第２電極構造体、および
−  第２基板
からなる比較試験セルを、以下のプロセスによって製造する。
【０２５９】
予めパターン化されたＩＴＯガラス基板を清浄する。２つの基板をプラナー用ポリイミドAL-1254（Japan Synthetic Rubber, JSR, Japan）でスピンコートした。ポリイミド層を、ホットプレート上で１００℃にて１ｍｉｎ予備硬化させ、最終硬化を、オーブン中１８０℃にて９０ｍｉｎ行う。
【０２６０】
温度硬化性フレーム封止材を適用し、３μｍスペーサーを一方の基板上へ噴霧することで形成した。両基板を、処理済のポリイミド層のラビング方向が逆平行方向に配置されるように組み立て、３μｍの所望するセルギャップに対しプレスし、接着剤を１５０℃にて硬化する。単一の試験セルを配向実験のために切り離し、毛細管充填によって８０℃にて混合物Ｍ１で満たす。
【０２６１】
満たされた試験セルを、透明点を上回りさらに７５℃まで加熱し、２００Ｈｚで２０ボルトの方形波電圧を印加する。セルを電圧とともに冷却し、駆動電圧をオフにした後、黒色状態を、顕微鏡観察によって格付けする。
試験セルは、ＵＬＨ組織を示さない。
【０２６２】
比較例２．２：
以下の積層：
−  第１基板、
−  第１電極構造体、
−  処理済の配向層、
−  コレステリック液晶媒体、
−  処理済の配向層、
−  第２電極構造体、および
−  第２基板
からなる比較試験セルを、以下のプロセスによって製造する。
【０２６３】
予めパターン化されたＩＴＯガラス基板を清浄する。２つの基板をプラナー用ポリイミドAL-1254（Japan Synthetic Rubber, JSR, Japan）でスピンコートした。ポリイミド層を、ホットプレート上で１００℃にて１ｍｉｎ予備硬化させ、最終硬化を、オーブン中１８０℃にて９０ｍｉｎ行う。ポリイミドでコードされた両基板を、レーヨン布で被覆された回転ローラーを用いるラビングによって処置することで、好ましいＬＣ配列が誘発される。温度硬化性フレーム封止材を適用し、３μｍスペーサーを一方の基板上へ噴霧することで形成した。両基板を、処理済のポリイミド層のラビング方向が逆平行方向に配置されるように組み立て、３μｍの所望するセルギャップに対しプレスし、接着剤を１５０℃にて硬化する。単一の試験セルを配向実験のために切り離し、毛細管充填によって８０℃にて混合物Ｍ１で満たす。
【０２６４】
満たされた試験セルを、透明点を上回りさらに７５℃まで加熱し、２００Ｈｚで２０ボルトの方形波電圧を印加する。セルを電圧とともに冷却し、駆動電圧をオフにした後、黒色状態を、顕微鏡観察によって格付けする。
試験セルは、ＵＬＨ組織においていくつかの欠陥を示し、ＵＳＨ組織に対する再配列は、数時間内に始まる。
【０２６５】
例２．３：
以下の積層：
−  第１基板、
−  第１電極構造体、
−  処理済の配向層、
−  コレステリック液晶媒体、
−  第２電極構造体、および
−  第２基板
からなる、本発明に従う試験セルを、以下のプロセスによって製造する。
【０２６６】
予めパターン化されたＩＴＯガラス基板を清浄し、一方の基板をプラナー用ポリイミドAL-1254（Japan Synthetic Rubber, JSR, Japan）でスピンコートする。ポリイミド層を、ホットプレート上で１００℃にて１ｍｉｎ予備硬化させ、最終硬化を、オーブン中１８０℃にて９０ｍｉｎ行う。ポリイミドでコートされた基板を、レーヨン布で被覆された回転ローラーを用いるラビングによって処置することで、好ましいＬＣ配列が誘発される。
【０２６７】
温度硬化性フレーム封止材を適用し、３μｍスペーサーを一方の基板上へ噴霧することで形成した。処理済のポリイミド層をもつ基板の上端に、予めパターン化されたブランクのＩＴＯ基板を置き、３μｍの所望するセルギャップに対しプレスし、接着剤を１５０℃にて硬化させる。単一の試験セルを配向実験のために切り離し、毛細管充填によって８０℃にて混合物Ｍ１で満たす。
【０２６８】
満たされた試験セルを、透明点を上回りさらに７５℃まで加熱し、２００Ｈｚで２０ボルトの方形波電圧を印加する。セルを電圧とともに冷却し、駆動電圧をオフにした後、黒色状態を、顕微鏡観察によって格付けする。
【０２６９】
セルは、比較例２．２と比較すると、ＵＬＨ組織における欠陥領域をほとんど示さず、ＵＬＨ組織の安定性は、少なくとも数週間ＵＳＨに対する再配列もなく、著しく改善される（比較例２．２において、ＵＳＨドメインは、数時間後に現れる）。
【０２７０】
例２．４：
以下の積層：
−  第１基板、
−  第１電極構造体、
−  処理済の配向層、
−  コレステリック液晶媒体、
−  未処理の配向層、
−  第２電極構造体、および
−  第２基板
からなる本発明に従う試験セルを、以下のプロセスによって製造する。
【０２７１】
予めパターン化されたＩＴＯガラス基板を清浄する。２つの基板をプラナー用ポリイミドAL-1254（Japan Synthetic Rubber, JSR, Japan）でスピンコートする。ポリイミド層を、ホットプレート上で１００℃にて１ｍｉｎ予備硬化させ、最終硬化を、オーブン中１８０℃にて９０ｍｉｎ行う。ポリイミドでコートされた一方の基板を、レーヨン布で被覆された回転ローラーを用いるラビングによって処置することで、好ましいＬＣ配列が誘発される。第２基板は、処理しない。
【０２７２】
温度硬化性フレーム封止材を適用し、３μｍスペーサーを一方の基板上へ噴霧することで形成した。両基板を組み立て、３μｍの所望するセルギャップに対しプレスし、接着剤を１５０℃にて硬化する。単一の試験セルを配向実験のために切り離し、毛細管充填によって８０℃にて混合物Ｍ１で満たす。
【０２７３】
満たされた試験セルを、透明点を上回りさらに７５℃まで加熱し、２００Ｈｚで２０ボルトの方形波電圧を印加する。セルを電圧とともに冷却し、駆動電圧をオフにした後、黒色状態を、顕微鏡観察によって格付けする。
【０２７４】
セルは、比較例２．２と比較すると、欠陥領域をほとんど示さず、ＵＬＨ組織の安定性は、少なくとも数週間ＵＳＨに対する再配列もなく、著しく改善される（比較例２．２において、ＵＳＨドメインは、数時間後に現れる）。
片側に処理済ポリイミドを、および反対側に未処理のポリイミドをもつセルは、驚くべきことに極めて良好なＵＬＨ配向を示す。これは、両側ポリイミドコートかつ処理済のバージョン（比較例２．２）と比較すると、安定性が著しくより良好である。
【０２７５】
例２．３のＵＬＨ配向（片側のみ処理済のポリイミド）は、この例２．４（両側(2 sides)ポリイミドであるが片側が処理済）と比較すると、わずかにより良好である。
【０２７６】
要約例２：
例２の結果を、以下の表に要約する：
【表７】
2019523435.tif 000048
【国際調査報告】
2019523435.tif 000051
2019523435.tif 000052
2019523435.tif 000053
2019523435.tif 000054